Etude et développement d'un actionneur plasma à décharge à ...

4.1.2. Transition Laminaire – Turbulent
a. Description
4. Revue bibliographique sur le contrôle des écoulements
L’emploi d’un traceur permet de révéler l’état, laminaire ou turbulent, d’un écoulement. Si les
filets du traceur se déplacent parallèlement et conservent leur individualité propre, on parle
d’écoulement laminaire. Si le nombre de Reynolds augmente, le filet reste encore rectiligne sur une
certaine longueur, puis s’estompe ; le traceur se diffuse rapidement dans tout le fluide : l’écoulement
est alors turbulent. La différence entre les deux régimes est illustrée par la Figure 4.2.
Figure 4.2. Visualisation de la différence entre un écoulement laminaire d’un écoulement turbulent.
Il est en de même si on s’intéresse à la couche limite. L’expérience montre qu’une couche limite
laminaire ne peut s’étendre sur une longueur infinie. Soumise à des instabilités (turbulence,
aspérités de paroi…), la couche limite laminaire va devenir turbulente après une zone de
transition (Figure 4.3). Ce passage à l’état turbulent à plusieurs conséquences. Le coefficient de
frottement de l’obstacle est augmenté par rapport au cas laminaire. La couche limite turbulente qui
s’épaissit plus rapidement que la couche limite laminaire, résiste mieux aux gradients de pression
adverses.
Figure 4.3. Couche limite se développant sur une plaque plane : passage de l’état laminaire au turbulent.
b. Phénomène de transition de la couche limite
En général, le mécanisme de transition laminaire-turbulent est le résultat d’une réponse de la
couche limite à des perturbations. Ces dernières ont différentes origines qui peuvent être le taux de
turbulence de l’écoulement libre, l’état de surface (rugosités) ou encore des vibrations de la paroi.
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