Réalisation expérimentale de streaks
Retarder la transition vers la turbulence

Nous avons exploré la possibilité de réaliser expérimentalement des streaks proches de leurs homologues optimaux étudiés théoriquement afin d’en évaluer l’effet stabilisant sur les ondes de Tollmien-Schlichting. Nous avons choisi de générer les tourbillons à l’aide d’éléments de rugosité (roughness elements) placés sur la paroi, une méthode qui pourrait être prometteuse en vue d’éventuelles applications industrielles. En effet une distribution appropriée (cf. figure 5) de ces petits éléments de rugosité cylindriques disposés sur la paroi dans une couche limite génère, suffisamment en aval, des tourbillons quasi longitudinaux, qui induisent à leur tour, par effet de lift-up, des streaks encore plus en aval. Nous avons choisi des éléments de rugosité de section cylindrique pour ne pas avoir de problèmes d’alignement avec l’écoulement de la couche limite. L’espacement Δz de ces éléments est dicté par la théorie des perturbations optimales. Leur hauteur k a une influence directe sur l’énergie des tourbillons générés en amont : en augmentant la hauteur, on augmente l’amplitude des streaks générés en aval. Le diamètre d est choisi de façon semi-empirique en cherchant à créer des streaks d’une forme proche de celle considérée dans nos précédentes analyses théoriques. Dans une première campagne expérimentale, conduite dans la soufflerie MTL (Minimum Turbulence Level) du département de Mécanique de l’Institut royal de technologie de Stockholm (KTH), nous avons pu prouver qu’il est possible de générer des streaks de forme et d’amplitude bien contrôlées, stables et suffisamment proches des streaks optimaux théoriques ....