ON ETUDIE EXPERIMENTALEMENT LE DEVELOPPEMENT DU SILLAGE D'UN CYLINDRE CIRCULAIRE EN AVAL DUQUEL SE TROUVE UN CORPS D'ARRET (CYLINDRIQUE OU PLAN). CE SILLAGE EST TOUT D'ABORD ETUDIE DANS LES CONDITIONS OU CELUI-CI EST LE SIEGE D'UNE ALLEE DE VON KARMAN. LA COMPARAISON DES MESURES EFFECTUEES LORSQUE LE SILLAGE SE DEVELOPPE DANS UN ECOULEMENT UNIFORME ET EN PRESENCE D'UN CORPS D'ARRET MONTRE QUE LA PRESENCE DE CE DERNIER EST RESPONSABLE D'UNE DIMINUTION DE LA FREQUENCE ET DE LA DUREE DE VIE DE L'ALLEE TOURBILLONNAIRE DE VON KARMAN. CETTE DIMINUTION EST D'AUTANT PLUS IMPORTANTE QUE LA DISTANCE ENTRE LE CYLINDRE PRODUISANT LE SILLAGE ET LE CORPS D'ARRET EST FAIBLE, C'EST-A-DIRE QUE LE TAUX D'ETIREMENT DE L'ECOULEMENT DANS LEQUEL LE SILLAGE SE DEVELOPPE EST GRAND. L'ANALYSE DU CHAMP D'ECOULEMENT ENTRE LA REGION DE DISPARITION DE L'ALLEE DE VON KARMAN ET LE CORPS D'ARRET MONTRE QUE CETTE REGION DE L'ESPACE EST OCCUPEE PAR DEUX ROULEAUX CONTRA-ROTATIFS INSTATIONNAIRES SE FORMANT ET SE DETRUISANT ALTERNATIVEMENT. ON RECHERCHE ENSUITE DE MANIERE SYSTEMATIQUE LES CONDITIONS CRITIQUES POUR LESQUELLES DE TELLES STRUCTURES TOURBILLONNAIRES A GRANDE ECHELLE PRENNENT NAISSANCE AU VOISINAGE DU CORPS D'ARRET. CES CONDITIONS CRITIQUES SONT PRECISEES COMME FONCTION DE LA VITESSE D'ATTAQUE DE L'ECOULEMENT SUR LE CYLINDRE PRODUISANT LE SILLAGE, DU DIAMETRE DE CELUI-CI, DE LA DISTANCE SEPARANT LE CYLINDRE DU CORPS D'ARRET ET DE LA GEOMETRIE DE CE DERNIER (CYLINDRE OU PLAN). LES CONDITIONS CRITIQUES OBTENUES POUR LA FORMATION DE STRUCTURES A GRANDE ECHELLE AU VOISINAGE DU CORPS D'ARRET, MONTRENT QUE CELLES-CI SONT TOTALEMENT INDEPENDANTES DE L'EXISTENCE PREALABLE D'UNE ALLEE DE VON KARMAN. LORSQUE CES STRUCTURES EXISTENT, TROIS REGIMES POUR L'ECOULEMENT SONT MIS EN EVIDENCE: I) UN ECOULEMENT CONSTITUE DE DEUX STRUCTURES CONTRA-ROTATIVES STATIONNAIRES DONT LA TAILLE EST UNE FONCTION CROISSANTE DU NOMBRE DE REYNOLDS DU CYLINDRE; II) UN ECOULEMENT INSTATIONNAIRE OU LES DEUX STRUCTURES SE FORMENT, ONT UNE PHASE DE CROISSANCE, PUIS SE DETRUISENT ALTERNATIVEMENT DE MANIERE PERIODIQUE; III) UN ECOULEMENT INSTATIONNAIRE OU LE CYCLE PRECEDENT DEVIENT ALEATOIRE. CES RESULTATS SONT ANALYSES DU POINT DE VUE DES THEORIES EXISTANTES SUR L'AMPLIFICATION (OU L'AMORTISSEMENT) D'UNE PERTURBATION DANS UN ECOULEMENT A POINT D'ARRET

LE TRAVAIL DE THESE PRESENTE CONCERNE LA CARACTERISATION DE L'ECOULEMENT AUTOUR D'UN CYLINDRE CIRCULAIRE EN MOUVEMENT ACCELERE DANS UN FLUIDE AU REPOS ET LES DISSYMETRIES QUI EN DECOULENT. L'ETUDE EST EXPERIMENTALE ET NUMERIQUE. UN CODE DE CALCUL FONDE SUR UNE METHODE PARTICULAIRE LAGRANGIENNE A ETE MIS AU POINT ET A PERMIS UNE ANALYSE FINE DU SILLAGE GENERE. LA VITESSE DES PARTICULES EST CALCULEE EN UTILISANT LA FORMULE DE BIOT-SAVART. LES RECOUPEMENTS DES RESULTATS SUR LES EFFORTS SUBIS PAR LE CYLINDRE A PERMIS LA CARACTERISATION DU SILLAGE PROCHE EN REGIME SUBCRITIQUE : INFLUENCE DE L'ACCELERATION SUR LA ZONE DE RECIRCULATION ET LA FORMATION DES TOURBILLONS. ON MONTRE QUE L'ANALYSE DE L'ORGANISATION DES STRUCTURES TOURBILLONNAIRES PERMET DE CARACTERISER LES INTERACTIONS CYLINDRE-SILLAGE. CE CODE DE CALCUL A ETE COMPLETE PAR UN SOLVEUR ACOUSTIQUE CALCULANT LA PRESSION DIFFUSEE PAR LE SILLAGE. LA RESOLUTION EST OBTENUE PAR UNE METHODE INTEGRALE APPLIQUEE A L'EQUATIONS DE HELMHOLTZ DE LA PRESSION.

An experimental study has been delineated of a stratified wake of a circular cy- linder in order to describe the effect of the tilt and of the stratification on the 3D instabilities of the wake. Principally, four unstable modes have been figured out.These results highlight the fact that the stratification strongly modifies the transition from a 2D to a 3D flow in a cylinder wake, with the presence of new unstable modes. The tilt of the cylinder with respect to the vertical plays a major role, such that a study limited to a vertical or a horizontal cylinder misses a lot of the rich dynamics of the tilted wake.

ETUDE NUMERIQUE ET EXPERIMENTALE DE L'ECOULEMENT AUTOUR D'UN CYLINDRE CIRCULAIRE EN REGIME DE STOKES OU AVEC FORMATION DU SILLAGE. ON ETUDIE D'ABORD LE DOMAINE DES TRES FAIBLES NOMBRES DE REYNOLDS (RE

L'ETUDE EST FAITE A LA FIN DU REGIME DE STOKES OU LES EFFETS D'INERTIE MODIFIENT L'ASPECT DE L'ECOULEMENT DE CULOT. ETUDE EXPERIMENTALE DANS UNE SOUFFLERIE A BASSE DENSITE. ON DECRIT LA MISE EN APPLICATION DE LA SIMILITUDE ET ON PRESENTE LES CARACTERISTIQUES DE L'ECOULEMENT.

ON PRESENTE UNE ETUDE DE L'ECOULEMENT A L'AVAL D'UN BARREAU CYLINDRIQUE PLONGE PERPENDICULAIREMENT A ET DANS UNE COUCHE DE MELANGE PLANE TURBULENTE. ON SOUHAITE, DANS LE CAS PARTICULIER DE CE CISAILLEMENT DYNAMIQUE CROISE, DEFINIR L'ORGANISATION TRIDIMENSIONNELLE QUI EN RESULTE ET EN COMPRENDRE LES MECANISMES. CETTE ETUDE EST MENEE PRINCIPALEMENT A L'AIDE DE MESURES EFFECTUEES PAR ANEMOMETRIE A 4 FIL CHAUDS. LA GAMME DE REYNOLDS CONCERNEE (RE COMPRIS ENTRE 6 000 ET 9 000 DE PART ET D'AUTRE DE LA COUCHE DE MELANGE) EST CELLE POUR LAQUELLE LA TRANSITION LAMINAIRE-TURBULENT AU NIVEAU DES COUCHES CISAILLEES REMONTE VERS LE CYLINDRE. ON S'INTERESSE DANS UN PREMIER TEMPS AUX GRANDEURS MOYENNES DE L'ECOULEMENT. ON MET ALORS EN EVIDENCE LE FAIT QUE CET ECOULEMENT PEUT ETRE CONSIDERE COMME UN SILLAGE DE CYLINDRE PERTURBE PAR UNE COUCHE DE MELANGE PLANE. EN EFFET UN CERTAIN NOMBRE DE MODIFICATIONS DES CARACTERISTIQUES DU SILLAGE APPARAISSENT. EN PARTICULIER A L'AVAL PROCHE DU BARREAU OU LA LONGUEUR DE LA ZONE DE FORMATION DES TOURBILLONS, LE CFFICIENT DE PRESSION DE CULOT ET LE NOMBRE DE STROUHAL ONT UNE EVOLUTION A PRIORI SINGULIERE. ON CONSTATE NOTAMMENT UNE REDUCTION SIGNIFICATIVE DE LA TRAINEE DU COTE HAUTE-VITESSE DE LA COUCHE DE MELANGE. CE COMPORTEMENT SE TRADUIT PAR UN ECOULEMENT SECONDAIRE QUI PREND MAJORITAIREMENT PLACE DE LA BASSE-VERS LA HAUTE-VITESSE DE LA COUCHE DE MELANGE. L'ANALYSE SPECTRALE APPORTE DES INFORMATIONS SUR L'ORGANISATION DYNAMIQUE DE L'ECOULEMENT. LES SINGULARITEES MISES EN EVIDENCE DERRIERE LE BARREAU ONT UNE TRADUCTION SPECTRALE PLUS EN AVAL DANS LE SILLAGE. CELUI-CI EST SCINDE EN DEUX CELLULES DE FREQUENCE CONSTANTE : UNE SITUEE DU COTE BASSE-VITESSE DE LA COUCHE DE MELANGE ET L'AUTRE SITUEE DU COTE HAUTE-VITESSE, COTE DANS LEQUEL UNE INTERACTION ENTRE LE SILLAGE ET LA COUCHE DE MELANGE EXISTE. ON MONTRE QUE CETTE STRUCTURATION DE L'ECOULEMENT EST CONFIRMEE EGALEMENT PAR LA REORGANISATION DU TENSEUR DE REYNOLDS.