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Offre de thèse_Analyse et modélisation de structures cohérentes en jets minces annulaires

Thèse CIFRE : Analyse et modélisation de structures cohérentes en jets minces annulaires

 

Contexte et objectif de la thèse
L’analyse resolvent (resolvent analysis en anglais) constitue une approche prometteuse pour la modélisation
de structures cohérentes turbulentes. Elle est fondée sur la théorie de la stabilité hydrodynamique linéaire ; et
elle suscite actuellement un engouement considérable [1]. Il s’agit d’aborder la dynamique de la turbulence par
le biais de l’opérateur qui est obtenu en linéarisant les équations de Navier-Stokes autour du champ moyen.
Les termes non-linéaires sont considérés comme un forçage externe. Des chercheurs de l’Institut PPRIME ont,
depuis une dizaine d’années, fortement contribué au développement de cette approche pour l’étude des jets
turbulents [2, 3, 4, 5].


Le jet mince annulaire est un écoulement d’intérêt fondamental qui est aussi rencontré dans divers processus
industriels. L’objectif de la thèse sera d’aborder le problème de jets annulaires minces, turbulents, sans et avec
rotation, par le biais de l’analyse resolvent.


L’étude comprendra la combinaison de : (i) mesures haute-cadence de vélocimétrie par imagerie de particules
(PIV en anglais) ; (ii) l’analyse par décomposition orthogonale aux valeurs propres dans la domaine spectral
(Spectral Proper Orthogonal Decomposition en anglais) ; (iii) l’analyse resolvent. Le but sera de cerner la dynamique
des structures cohérentes présentes dans le jet mince annulaire et de comprendre l’effet de la rotation sur
cette dynamique.


Le lieu principal de la thèse sera l’Institut PPRIME à Poitiers.

 

Candidatures

Les candidats de thèse motivés et ayant des connaissances en mécanique des fluides, stabilité linéaire et traitement de signal doivent envoyer un cv et une lettre de motivation à peter.jordan@univ-poitiers.fr, eric.foucault@univ-poitiers.fr, sara.quiligotti@saint-gobain.com, sebastien.renaudieredevaux@saint-gobain.com et maria.malheiroreymao@saint-gobain.com


Références
[1] McKeon, B.J. (2017) The engine behind (wall) turbulence : perspectives on scale interactions. J. Fluid Mech.
817
[2] Jordan, P. & Colonius, T. (2013) Wave packets and turbulent jet noise. Ann. Rev. Fluid Mech. 45
[3] Cavalieri, A.V.G., Jordan, P. & Lesshafft, L. (2019) Wave-packet models for jet dynamics and sound radiation.
Applied Mechanics Reviews 71(2)
[4] Nogueira, P., Cavalieri, A.V.G., Jordan, P. Jaunet, V. (2019) Large-scale streaky structures in turbulent jets.
J. Fluid Mech 873
[5] Karban, U. Bugeat, B. Martini, E. Towne, A. Cavalieri, A.V.G. Lesshafft, L. Agarwal, A. Jordan, P. Colonius,
T. Ambiguity in mean-flow -based linear analysis J. Fluid Mech. 900.
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