Physique des écoulements turbulents

Le cours couvre divers aspects de la physique des écoulements turbulents, dans le but d'illustrer de manière pratique certains résultats récents issus d'études expérimentales et numériques. Les principaux objectifs sont la maîtrise des concepts de base (production/développement de la turbulence, couche limite de turbulence, équilibre local, rôle de la vorticité, théorie de Kolmogorov), le développement de compétences dans la modélisation de la turbulence et dans l'analyse des résultats, ainsi que de fournir d'un aperçu des approches expérimentales et numériques.

Les principaux chapitres du cours sont

• introduction
• description statistique de la turbulence
• écoulements de paroi (- anatomie d'un modèle de turbulence)
• dynamique de la vorticité
• turbulence homogène et isotrope, théorie de Kolmogorov
• aperçu des simulations numériques (DNS, LES, RANS) et des techniques expérimentales (HWA, LDA, PIV)

Des exercices sont régulièrement proposés (deux au choix dans une liste, faisant appel au traitement du signal ou au dévelopement de modèles simples sous Matlab/Python entre autres), deux séances de travaux pratiques (simulation numérique d'un canal plan et mesures avec un fil chaud dans un jet libre) ainsi qu'un bureau d'étude.