Contexte
Retarder la transition vers la turbulence

La réduction des consommations et de la résistance à l’avancement seront des nécessités d’importance croissante dans les années à venir. Cela pour plusieurs raisons, telles que la diminution des ressources mondiales en hydrocarbures et l’augmentation de leur prix, l’importante croissance du trafic aérien et maritime et la pénalisation grandissante des émissions de gaz à effet de serre. Une partie importante de la résistance à l’avancement des corps de forme profilée, comme les aéronefs et les navires, se produit dans une mince enveloppe fluide, la couche limite, qui enveloppe la surface de ces corps et dans laquelle la vitesse passe de la valeur de l’écoulement externe à celle de la paroi. En absence de décollement de la couche limite, les forces d’origine visqueuse sont les seules à générer une résistance à la paroi. Généralement, la couche limite devient instable et subit une transition vers la turbulence ; une résistance supplémentaire, due aux mouvements désordonnés du fluide, s’ajoute alors à la résistance d’origine visqueuse. Des recherches importantes sont engagées depuis plusieurs années dans le but de réduire la traînée due à une couche limite turbulente. À cette fin on peut adopter deux approches complètement différentes. La première est de s’attaquer à la réduction de la traînée d’un écoulement déjà turbulent. Des exemples en sont le contrôle passif par le dessin sur la paroi de rainures (riblets en anglais) de forme appropriée ou le contrôle actif de l’écoulement turbulent à implémenter en utilisant des microsenseurs et microactionneurs (MEMS) distribués sur toute la surface à contrôler. L’utilisation de cette première approche mène typiquement à des réductions d’environ 10 % de la traînée turbulente ...