Apprentissage automatique fondée sur la stabilité pour le contrôle actif des écoulements – BENEFIT

Cette proposition de recherche vise à développer un cadre novateur pour concevoir des stratégies de contrôle actif des écoulements en intégrant de manière synergique l'analyse de stabilité, basée sur les équations de Navier-Stokes linéarisées, avec des algorithmes d'apprentissage automatique exploitant des données empiriques d'écoulement. L'objectif principal est d'exploiter les instabilités inhérentes de l'écoulement pour optimiser des quantités spécifiques telles que le frottement, le transfert de chaleur ou d'autres paramètres pertinents, tout en minimisant l'apport d'énergie nécessaire à un contrôle efficace. Une telle démarche tirera profit des points forts des méthodes pilotées par les modèles et par les données, combinant l'expertise approfondie de la communauté aérodynamique en analyse de stabilité avec les capacités émergentes de l'apprentissage automatique.

Le programme de recherche se concentrera sur les écoulements sur parois concaves, où les tourbillons de Görtler apparaissent naturellement, offrant un terrain d'essai idéal pour les stratégies de contrôle proposées visant à manipuler les instabilités d'écoulement pour un contrôle optimal de l'écoulement. Cette approche interdisciplinaire ambitionne de faire progresser la compréhension de la turbulence et du contrôle des écoulements de proche paroi, tout en répondant au besoin pressant d'un transfert d'énergie efficace et rentable dans les applications d'ingénierie. Le projet est organisé autour de quatre thématiques de recherche : le couplage de l'analyse de stabilité avec l'apprentissage automatique, la modélisation d'ordre réduit, la conception et la mise en œuvre de stratégies de perturbation, et l'application des lois de contrôle.

Reposant sur une synergie entre simulations numériques avancées, expériences et d'apprentissage automatique, le projet introduit un nouveau paradigme pour l'extraction d'informations sur la dynamique des écoulements, la construction de modèles robustes et la définition de stratégies.