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Thèse de Doctorat de l'Université Aix-Marseille II

Spécialité : Mécanique (option Mécanique des Fluides)

soutenue le 06 Mai 1993

Au cours de mon Doctorat et de mon stage de D.E.A. (effectués à l'Institut de Mécanique Statistique de la Turbulence - Marseille, désormais IRPHE), j'ai étudié le comportement de particules injectées dans un écoulement supersonique, notamment à la traversée d'une onde de choc oblique. Cette étude était composée de trois parties. Tout d'abord une étude bibliographique a dû être menée, afin de "débroussailler" le sujet. En effet, celui-ci était entièrement nouveau et ne se basait par sur des travaux effectués auparavant. Puis, il a été vérifié que la présence de forts gradients à l'intérieur du choc ainsi que les phénomènes instationnaires influaient peu sur le mouvement total. Ensuite, vues les conditions d'écoulement (grandes vitesses, onde de choc, raréfaction du fluide autour de la particule), j'ai été amené à développer une nouvelle loi, exprimant la traînée d'une particule sphérique, valable pour les domaines de vitesse nous intéressant et quelque soit le régime d'écoulement (du continu au régime moléculaire libre). La troisième partie a consisté en une vérification expérimentale. La motivation de cette étude était de connaître le comportement des particules utilisées en vélocimétrie laser. Ceci doit servir à améliorer la qualité des mesures, notamment dans le cas d'écoulements turbulents, particulièrement importants dans le cas de transferts de chaleur et d'énergie dans les écoulements supersoniques et hypersoniques. La vélocimétrie laser, basée sur la mesure des vitesses des particules entraînées par l'écoulement, nécessite la connaissance des relations liant les vitesses de ces dernières et celles du fluide. Les expériences ont ainsi consisté à mesurer les vitesses de particules de latex (calibrées) et de fumées d'encens en aval d'une onde de choc. Ces mesures ont été généralement en accord avec celles prévues par la théorie.

·TEDESCHI G., "Analyse théorique du comportement de particules relativement à la traversée d'une onde de choc", Rapport de stage de D.E.A., Université Aix-Marseille II, Juin 1989.

·TEDESCHI G., GOUIN H. & ELENA M., "Etude théorique du suivi de particules dans les écoulements à forts gradients de vitesse", 2^ème Congr. Francoph. de Vélocimétrie Laser, p. C.4.1-C.4.2, Meudon, Sept. 1990.

·TEDESCHI G., GOUIN H. & ELENA M., "Résolution de l'équation du mouvement d'une particule à travers une onde de choc", La Rech. Aérospatiale 6, p. 1-9, 1992.

·TEDESCHI G., GOUIN H. & ELENA M., "Etude du suivi de particules en écoulement à grande vitesse", 3^ème Congrès Francoph. de Vélocimétrie Laser, p. 1.2.1-1.2.8, Toulouse, Sept. 1992.

·TEDESCHI G., ELENA M. & GOUIN H., "Particle motion through an oblique shock wave", Laser Anemometry: Advances and Applications, Bessem, Booij, Godefroy, de Groot, Krishna, de Mul, Nijhof, Editors, Proc. S.P.I.E. 2052, p. 273-278, 1993.

·TEDESCHI G., ELENA M. & GOUIN H., "Mouvement d'une particule à travers une onde de choc oblique", 11^ème Congrès Fr. de Mécan., 3, p. 93-96, Lille, Sept. 1993.

·TEDESCHI G., GOUIN H. & ELENA M., "Motion of tracer particles in supersonic flows", Experiments in Fluids 26, p. 288-296, 1999.