DANS CE MEMOIRE, L'ATTENTION S'EST PORTEE SUR L'ETUDE DU SILLAGE PROCHE TURBULENT D'OBSTACLES POINTUS ET ELANCES A MACH 7. APRES UNE EVALUATION DE L'ENSEMBLE DES CONNAISSANCES DANS LE DOMAINE DE SILLAGES SUPERSONIQUES, DEUX ASPECTS DE L'ETUDE SONT CONSIDERES. EXPERIMENTALEMENT, DES SONDAGES EN PRESSION ET TEMPERATURE PAR THERMOCOUPLE FIN SONT EFFECTUES DANS LE SILLAGE D'UN CONE ET D'UN DIEDRE. NUMERIQUEMENT, UN CODE RANS, DANS LEQUEL EST IMPLANTE UN MODELE DE TURBULENCE K BAS-REYNOLDS, PERMET LE CALCUL, ENTRE AUTRES, DES DEUX CONFIGURATIONS PRECITEES. L'EVALUATION DU CODE EST D'ABORD REALISEE PAR RAPPORT AU CAS TEST DE L'ARRIERE-CORPS CYLINDRIQUE A MACH 2.4. LES RESULTATS NUMERIQUES CONCERNANT LES SILLAGES DU CONE ET DU DIEDRE SONT, PAR LA SUITE, CONFRONTES AUX RESULTATS EXPERIMENTAUX OBTENUS A PARTIR DE CES DEUX MEMES CONFIGURATIONS.

Nous analysons ici les efforts exercés par un écoulement uniforme sur un cylindre à section carrée. Une des motivations principales est d'examiner la façon dont les fluctuations d'efforts se construisent, qu'elles soient de natures incohérente ou cohérente à partir de la dynamique de l'écoulement. Le problème est alors abordé sous deux angles : le calcul numérique par simulation LES (code Trio_U développé par le C.E.A., Grenoble) et les mesures en soufflerie avec en particulier le développement d'une balance instationnaire. L'étude de l'écoulement par la confrontation permanente des résultats numériques et expérimentaux à permis de valider la simulation LES, d'enrichir la banque de données relative à cet écoulement par l'étude de la PIV-2C. De plus, les fréquences des deux instabilités de la couche cisaillée (instabilité absolue du sillage et instabilité convective de Kelvin-Helmholtz) ont été analysées. Une analyse des grandes échelles de la dynamique des efforts est proposée à partir de la pression pariétale. Le rôle dominant des corrélations spatiales de pression dans les fluctuations des grandeurs globales est mis en évidence. L'influence de la turbulence sur la dynamique des efforts est aussi discutée. Enfin, nous exposons une technique de détection dans le sillage des tourbillons contribuant aux efforts globaux. La traînée et la portance sont exprimées à l'aide de la vitesse de l'écoulement et de ses dérivées. L'évolution temporelle des efforts est ainsi reconstituée. Cette étude ouvre alors des perspectives pour le contrôle actif des écoulements décollés instationnaires par l'identification des régions de l'écoulement jouant un rôle majeur à la production des forces.

ETUDE EXPERIMENTALE DU SILLAGE TURBULENT SUPERSONIQUE DE PLAQUE PLANE A HAUT NOMBRE DE REYNOLDS; ANEMOMETRIE A TEMPERATURE CONSTANTE: TENSIONS TURBULENTES ET CORRELATIONS SPATIO-TEMPORELLES, FILTREES OU NON-COMPORTEMENT DU SILLAGE EN TROIS ZONES. EVOLUTION DES FLUCTUATIONS DIFFERENTE DU CAS INCOMPRESSIBLE. CORRELATIONS SPATIALES COMPAREES AU MODELE CLASSIQUE INCOMPRESSIBLE; SURFACES D'ISO-CORRELATION SOUS FORME D'ELLIPSOIDES INCLINEES, VISUALISATIONS ULTRA-RAPIDES; EVOLUTION DES ECHELLES CARACTERISTIQUES ET DE PLUSIEURS PARAMETRES DE TURBULENCE. ETUDE NUMERIQUE PAR FERMETURE AU SECOND ORDRE (MOMENTS EN UN POINT, MOYENNES PONDEREES PAR LA MASSE), EQUATIONS POUR LA DISSIPATION ET UNE ECHELLE CARACTERISTIQUE; APPLICATIONS AUX SILLAGES SUBSONIQUES ET AU CAS SUPERSONIQUE ETUDIE

ETUDE EXPERIMENTALE DU SILLAGE TURBULENT SUPERSONIQUE DE PLAQUE PLANE A HAUT NOMBRE DE REYNOLDS; ANEMOMETRIE A TEMPERATURE CONSTANTE: TENSIONS TURBULENTES ET CORRELATIONS SPATIO-TEMPORELLES, FILTREES OU NON-COMPORTEMENT DU SILLAGE EN TROIS ZONES. EVOLUTION DES FLUCTUATIONS DIFFERENTE DU CAS INCOMPRESSIBLE. CORRELATIONS SPATIALES COMPAREES AU MODELE CLASSIQUE INCOMPRESSIBLE; SURFACES D'ISO-CORRELATION SOUS FORME D'ELLIPSOIDES INCLINEES, VISUALISATIONS ULTRA-RAPIDES; EVOLUTION DES ECHELLES CARACTERISTIQUES ET DE PLUSIEURS PARAMETRES DE TURBULENCE. ETUDE NUMERIQUE PAR FERMETURE AU SECOND ORDRE (MOMENTS EN UN POINT, MOYENNES PONDEREES PAR LA MASSE), EQUATIONS POUR LA DISSIPATION ET UNE ECHELLE CARACTERISTIQUE; APPLICATIONS AUX SILLAGES SUBSONIQUES ET AU CAS SUPERSONIQUE ETUDIE.