Etude des techniques pour l'analyse des autocorrélations, des échelles et des spectres en tuburlence à partir des données de la velocimétrie Laser - Application en combustion -

Abstract

Ce mémoire concerne l’étude des différentes techniques d’analyse spectrale des fluctuants de vitesse, pouvant traiter les données arrivant aléatoirement de la Vélocimétrie Doppler Laser. Elles sont testées sur les dispositifs expérimentaux existant au laboratoire, afin d’en faire une critique. En combustion le fait que l’information n’arrive pas de manière homogène complique d’avantage les analyses. Il n’existe pas de technique universelle pour faire l’analyse spectrale, chaque cas est particulier par le niveau de turbulence de l’écoulement, le type de diffusion utilisé et par les accès optiques possibles. La méthode des produits à intervalle discret (MPID) basée sur le calcul de l’autocorrélation est la plus maniable de toutes les approches présentées. La méthode que nous proposons permet aussi de corriger le bruit et les biais. Elle donne accès à une meilleure résolution vers les hautes fréquences et la détermination plus précise de la micro-échelle. L’interaction combustion-turbulence est étudié grâce à la MPID sous deux aspects : stationnaire et instationnaire. Sur la flamme stationnaire (flamme en "V"). L’incidence de la combustion sur les échelles et les spectres est mise en évidence. Sur la flamme en propagation, une attention particulière est portée sur des grandes échelles en relation avec la combustion.