L'aérodynamique étudie le mouvement des corps dans un fluide. Cette science pour l'ingénieur regroupe autour d'une application commune, la locomotion, un ensemble de questions qui s'adressent à recherche fondamentale en mécanique des fluides. L'objectif de cet article est de rappeler ces interrogations fondamentales au cœur desquelles on trouve la dynamique des tourbillons, les instabilités hydrodynamiques et la turbulence.

Dans un réacteur partiellement mélangé (PaSR, i.e. Partially Stirred Reactor), le fluide est injecté par 16 paires de jets opposés et évacué par des parois poreuses. Ce forçage particulier conduit à la création de paires d'anneaux cohérents de vorticité, tournant dans des sens alternativement opposés. Les propriétés du champ moyen de vorticité et étirement, conduisent à une turbulence en rotation locale, quasi-2D aux grandes échelles. Dans ces anneaux, le champ turbulent est localement homogène et le champ de vorticité reste spatialement corrélé sur des échelles de la taille des anneaux. Les fonctions de structure de vorticité ne présentent pas de lois d'échelles dans la zone inertielle, mais plutôt un comportement en Log (r) (r est la séparation entre deux points de l'espace), analogue à la turbulence 2D [Falkovich and Lebedev, Phys. Rev. E 49 (1994) 1800–1803]. Afin de décrire le comportement de l'enstrophie sur une large gamme d'échelles, une approche analytique similaire à celle développée par [Falkovich and Lebedev, Phys. Rev. E 49 (1994) 1800–1803] est abordée dans notre cas.

Passive control of the entrainment phenomenon in the turbulent jets is a mixing enhancement economical method of wide interest in the industrial field. A lobed nozzle without lobes inclinations allows improving mixing in the generated flow compared to a reference circular jet. A second lobed nozzle, having the same exit plane geometry but with inclined lobes intensifies, in a considerable manner, the entrainment which reaches up to four times the one in the reference circular jet. The lobed jets vortical dynamics analysis shows that the azimuthal structures are not annular like in the case of a circular jet, but discontinuous, due to the shear of the transverse flow induced by the curvature variation of the exit plane. The streamwise structures development at the discontinuities locations is probably explaining the entrainment benefit observed in the lobed jet without inclination angles. The lobed jet issued from the second nozzle presents like the first lobed jet, discontinuous azimuthal structures, but its remarkable induction benefit is not merely owed to the previous phenomenon. The intensification and organisation of the streamwise vorticity field into large scale structures, resulting in a consequent mixing enhancement, are connected to the increased shear produced by the lobes inclinations.

L'objectif de cette étude est de minimiser, par rotation sinusoïdale, le coefficient de traînée moyen d'un cylindre circulaire en régime laminaire. Une procédure d'optimisation couplant modèle réduit par POD et méthode à région de confiance (TRPOD) est utilisée. Cette approche conduit à une réduction du coefficient de traînée de 30 % pour un coût de calcul limité.

Cet article présente une simulation numérique des interactions hydrodynamiques entre une plaque solide en mouvement, un film liquide entraîné par cette plaque et un fluide gazeux au repos ou structuré en jet plan impactant ce film, dans une hypothèse de géométrie cartésienne 2D essentiellement, mais également 3D. Cette problématique se rencontre dans des applications procédés "matériaux" (contrôle d'épaisseur de dépôt ou d'états de surface en sidérurgie) ou pour dans les parois protectrices (des véhicules spatiaux en phase de rentrée atmosphérique ou des réacteurs de fusion nucléaire) et d'une certaine façon dans des problèmes de condensation avec balayage par un écoulement gazeux. Ce problème allie de nombreuses difficultés physiques et numériques : traitement des interfaces liquide-gaz et des instabilités qui y prennent naissance, turbulence dans la zone gazeuse et éventuellement dans la zone liquide. Une autre difficulté est inhérente aux multiples échelles rencontrées : procédé à l'échelle centimétrique-métrique, épaisseur de film à l'échelle millimétrique-micronique, échelles de turbulence variées. Notre travail va tenter de vaincre ces difficultés et de produire des résultats en conditions réelles ... ou du moins au plus près de celles-ci.

The displacement of a plastic fluid by an elastic disc approaching a plane rigid surface oriented perpendicular to the disc axis is computed with a numerical scheme accounting for the coupled deformation of the disc and flow of plastic. The axial force to push the disc is in agreement with lubrication theory approximation. The existence of un-yielded fluid situated at the corners of the fluid region on the centre-line have been predicted, similar to the case observed for rigid disc squeeze flow.

Les méthodes d'homogénéisation ont été utilisées de façon assez courante dans l'industrie nucléaire, en particulier pour la modélisation des faisceaux de tubes. L'application de cette approche à la modélisation numérique d'un réacteur nucléaire, avec prise en compte des effets de couplage et de confinement induits par la présence des structures internes du réacteur, est étudiée dans le présent article. La modélisation est ainsi basée sur une approche homogénéisée de l'interaction fluide/structure entre les structures internes, réparties de façon périodique dans le réacteur, et le fluide contenu entre la structure constituant l'enveloppe résistante et la structure de supportage du cœur. Les bases théoriques de l'approche homogénéisée sont rappelées dans un premier temps et la méthode est ensuite détaillée dans le cas de structures rigides périodiques. La validation numérique de l'approche couplée est établie par comparaison entre une modélisation tridimensionnelle "complète"  du réacteur avec détail de la géométrie des structures internes et des espaces fluides et une modélisation bidimensionnelle "réduite" utilisant un fluide homogène équivalent. L'importance des effets de confinement est ainsi mise en évidence dans le cas industriel étudié.

Cet article est consacré à la simulation numérique, par couplage externe de codes, de vibrations de structures flexibles induites par écoulements. Une revue des développements réalisés sur les deux codes disciplinaires mis en œuvre est tout d'abord présentée, puis une application au cas d'un tube flexible soumis à un écoulement interne pour de petits déplacements et un écoulement laminaire est proposée.

Cet article présente la simulation d'écoulements autour de corps en mouvement basée sur un solveur Navier-Stokes utilisant des techniques d'adaptation locale de maillage. Après une description des méthodes utilisées, une application à l'étude d'impacts sera présentée. On mettra en évidence l'intérêt de l'adaptation locale de maillage dans ce type de simulation, notamment pour la capture précise des pics de pression engendrés lors des impacts.