Spectral characteristics of the Near-Wall turbulence in an unsteady channel flow

International audienceThe modulation characteristics of the turbulent wall shear stress and longitudinal intensities in the inner layer are experimentally investigated in an unsteady channel flow wherein the centerline velocity varies in time in a sinusoidal manner. The fluctuating wall shear stress and velocity signals are temporally filtered and subsequently phase averaged. It is shown that the outer structures corresponding to the low spectrum range have a constant time lag with respect to the centerline velocity modulation. The inner active structures, in particular those with a frequency band containing the mean ejection frequency of the corresponding steady flow dominate the dynamics of the near-wall unsteady turbulence. The structures respond to the imposed shear oscillations in a complex way, depending both on their characteristic scales and the thickness of the oscillating shear zone in which they are embedded

Space-time/frequency/scale representation of the turbulence near the wall

International audienceIt is proved that the Window Average Gradient (WAG) scheme designed to detect singularities in the turbulence is approximately equivalent to the Hilbert transform of the "Mexican Hat" wavelet. Several identities are derived between these schemes and their validity are theoretically and experimentally shown through the fluctuating wall shear stress and velocity data taken in the turbulent boundary layer. The instantaneous amplitude-frequency representation of WAG at the large scale is also considered. These results indicate that the wall turbulence is significantly regular. It is shown that the near wall singularities involve in the large scale frequency shift key process and that the corresponding instantaneous phase consists of discontinuous line segments

Contrôle actif dual d'écoulement turbulent

Un contrôle actif de type dual, reposant sur l'interaction entre deux schémas de contrôle (boucle ouverte par soufflage localisé en espace et périodique en temps + boucle fermée), est ici étudié dans un canal turbulent. Deux type de contrôle par asservissement seront analysés, Ad-Hoc et suboptimal en présence d'un soufflage sinusoïdal en temps et localisé sur la paroi inférieure. On montre alors qu'une stratégie de contrôle duale, formée d'une manipulation sinusoïdale et suboptimale, peut s'avérer être une méthode de contrôle efficace afin de réduire la contrainte pariétale turbulente et améliorer la contrôlabilité du système

Réduction de traînée par forçage électromagnétique transverse (Simulations Numériques directes)

Des simulations numériques directes d'écoulement turbulent en canal plan soumis à un forçage électromagnétique transverse oscillant permettent de mieux comprendre les mécanismes de réduction de traînée. L'écoulement pariétal transverse généré par ce forçage rabat contre la paroi les replis des nappes de vorticité. Par ce fait, les fluctuations de la composante normale de la vorticité sont réorientées suivant la direction transverse. Le cycle de régénération de la turbulence est alors perturbé par la diminution de la production de fluctuations de vorticité longitudinale entraînant une diminution de l'intensité des éjections et balayages

Near wall turbulence control by local time periodical blowing

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Caractérisation des écoulements turbulents instationnaires périodiques

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Large-Scale-Motions and Self-excited Clustering of Coherent Structures in Wall Turbulence

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Multiscale analysis of some shear layers in a fully developed turbulent channel flow

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Coherent structures and riblets

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Communication between the buffer layer and the wall in a turbulent channel flow

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