these approches numeriques pour la simulation du bruit a large ...

146 Ecoulements avec parois en LES
u’/U oo
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0 1 2 3
x/d
Fig. 4.16 – Fluctuations selon x au centre du sillage [ : LES, × ×: mesures
Szepessy et Bearman [108] (Red = 42 000, Lexp/d = 10) ].
à Φ = 90 deg. On observe le pic associé au lâcher tourbillonnaire (f ∼ 1500Hz soit
St ∼ 0.21). La fréquence est sur-estimée par rapport aux mesures effectuées à l’ECL
(cf. spectre acoustique expérimental en fin de chapitre: St ∼ 0.19, figure 4.23), mais
reste dans l’intervalle expérimental présenté par Cantwell et Coles [13], contraire-
ment aux calculs RANS sur la configuration barreau-profil (St ∼ 0.24). Toujours
sur le spectre à Φ = 90 deg, un second pic apparaît à une fréquence sensiblement
plus haute (f ∼ 27 500 Hz). Ce second pic n’est visiblement pas un harmonique car
il ressort à une fréquence intermédiaire (27 500/1 500 = 18.33) et loin des premiers
harmoniques du pic principal. Il semble être la marque du processus de transition.
En effet, si on se referre à l’étude de Zdravkovich [119] sur les régimes de lâcher tour-
billonnaire, le régime sous-critique peut être décomposé en trois phases successives
qui caractérisent l’état des couches de cisaillement lorsque Red augmente:
- présence d’ondes de transition;
- formation de structures de transition qui sont convectées dans le proche sillage;
- transition immédiate après le décollement.
Le nombre de Reynolds Red = 48 000 de la présente étude positionne l’écoulement
entre la seconde et la troisième phase. La seconde phase étant privilégiée dans le
cas d’une faible turbulence amont, il peut donc être attendu que la LES présente
les structures de transition. La figure 4.17 présente une vue schématique de ces
structures de transition, dessinée en 1929 par Courgelongue, et présentée par Zdrav-
kovich [119]. Elles expliquent alors la présence du pic à haute fréquence car leur
taille caractéristique peut être estimée par la largeur des couches de cisaillement.