MF 103 - Descriptif des travaux pratiques

TP à l'UME, site de Palaiseau pour 2012. Contact : [email protected]
MF 103 - Descriptif des travaux pratiques
T.P. N°1 : ANALYSE D'UN SILLAGE PAR VELOCIMETRIE LASER
On utilise une vélocimétrie (ou anémométrie) laser doppler (LDV) couplée
à une technique de visualisation induite par fluorescence (LIF) pour explorer le
sillage d'un cylindre circulaire ayant un nombre de Reynolds compris entre 30 et
500. On s'intéresse particulièrement à la naissance de l'instabilité de sillage.
T.P. N°2 : ETUDE DE LA HOULE
Nous observerons dans un premier temps le comportement d'une onde
progressive dans le canal à houle du laboratoire. En faisant varier la période du
générateur de vagues, on pourra vérifier le caractère dispersif de la propagation.
On étudiera ensuite une onde stationnaire. Dans les deux cas, des photographies de
trajectoire de particules placées au sein du fluide seront réalisées. On interprétera
les clichés.
T.P. N°3 : CAVITATION AUTOUR D'UN CYLINDRE CIRCULAIRE
Dans un tunnel hydrodynamique, on étudie les régions de production de
vapeur d'eau provoquées par les dépressions de l'écoulement autour d'un cylindre
circulaire à grand nombre de Reynolds. En particulier, on comparera les
distributions de pressions pariétales autour du cylindre entre les régimes noncavitant et super-cavitant. Des visualisations permettront d'établir la relation entre la
taille de la poche de vapeur d'eau et le coefficient de traînée du cylindre.
T.P. N°4 : ETUDE D'UN PROFIL D'AILE D'AVION
On se propose de déterminer les caractéristiques d'un profil d'aile (traînée,
portance et finesse) dans une soufflerie de type EIFFEL. Pour ce faire, nous
utiliserons successivement deux procédés. Une mesure globale des efforts à l'aide
d'une balance aérodynamique deux axes en vue de tracer la polaire de l'aile. Pour
une incidence déterminée, un relevé des pressions autour du profil afin de calculer
les Cx et Cz dus aux seuls efforts de pression.
T.P. N°5 : COUCHE LIMITE
On relèvera des profils de vitesse dans une couche limite se développant
sur une plaque plane placée dans une soufflerie. On étudiera successivement les
régimes laminaire et turbulent. Les différentes épaisseurs caractéristiques
(δ, δ1, δ2) de la couche limite seront comparées aux épaisseurs théoriques
déduites des approches de Blasius et de Prandtl.
T.P. N°6 : TRAINEE ET SILLAGE D'UN OBSTACLE
On s'intéresse à l'origine de la traînée aérodynamique pour un corps
simplifié de voiture. Dans une soufflerie de type Eiffel, on mesure la pression
autour du profil. On mesure, à l'aide de visualisation, la taille de la zone de recirculation à l'aval du profil. Enfin, on regarde comment toutes ces grandeurs sont
modifiées par la présence d'une perturbation stationnaire (contrôle passif) dans le
sillage.
T.P. N°7 : SON DE BISEAU
Plusieurs géométries d'écoulements sont capables de produire un son à
fréquence discrète, à condition qu'un jet interfère avec la frontière solide d'un
obstacle. C'est ce qui se produit avec les sons éoliens produits par le vent sur des
structures de toutes sortes. Dans les instruments de musique, le son de biseau ou
"edge tone" est fréquemment utilisé pour initier le phénomène vibratoire (flûte à
bec, tuyau d'orgue). La sélection de fréquence, outre le fait d’être dépendante de la
vitesse du jet à la sortie du canal présente plusieurs régimes ou « paliers »
dépendant des paramètres du système.
T.P. N°8 : ETUDE DE LA REGION INITIALE D’UN JET LIBRE
Nous cherchons dans ce TP à établir expérimentalement quelques
propriétés des profils de vitesse dans la zone initiale d’un jet libre à grand nombre
de Reynolds telles que les solutions semblables. Ces propriétés peuvent être
utilisées pour obtenir les expressions analytiques du champ de vitesse dans cette
région du jet.