Analyse et modélisation d'ordre réduit à partir des données de l'instationnarité basse fréquence des IOCCL avec ou sans flèche – SINBAD

Le projet SINBAD s’intéresse à la dynamique basse fréquence des Interaction Onde de Choc Couche Limite (IOCCL) induisant de larges bulles de recirculation. Ces interactions sont le siège d’une instationnarité basse fréquence de la bulle de recirculation et du choc réfléchi (dont les mécanismes physiques sous-jacents ne sont pas encore parfaitement connus) particulièrement néfastes pour les performances et l’intégrité des systèmes industriels les mettant en jeu. L’objectif est la compréhension totale du mécanisme physique pilotant la dynamique basse fréquence de la bulle, dont la respiration basse fréquence pilote les oscillations du choc réfléchi.

Nous simulerons numériquement et étudierons des interactions transitionnelles (couche limite incidente laminaire) afin s’affranchir de la dynamique haute fréquence issue de la turbulence de la couche limite incidente.

En utilisant notamment des outils de décomposition modale - incluant la BSMD permettant l’étude des interactions triadiques dans l’écoulement – et d’analyse de stabilité linéaire, nous nous attacherons à la description précise d’un possible mécanisme en boucle fermée impliquant la création des basses fréquences par interactions triadiques près du recollement et une rétroaction à l’intérieur de la bulle.

Le cas des interactions en flèche sera ensuite étudié. Nous étudierons l’effet de l’ouverture de la bulle (induisant un écoulement transverse moyen) sur le mécanisme proposé et son possible lien avec la modulation de la basse fréquence bien connue pour ces interactions.

Enfin, une modélisation d’ordre réduit, par apprentissage automatique, de la dynamique basse fréquence sera entreprise pour les IOCCL en flèche et et sans flèche. L’obtention de ces modèles d’ordre réduit permettra l’étude précise du comportement dynamique de l’écoulement ce qui représente un pas de plus vers la construction de stratégies de contrôle de l’instationnarité basse fréquence des IOCCLs.