Assas Recherche | Contrôle en boucle fermée de perturbations d’amplitude finie : application à des bifurcations sous et super-critiques d'écoulements fluides

Contrôle en boucle fermée de perturbations d’amplitude finie : application à des bifurcations sous et super-critiques d'écoulements fluides (Document en Anglais)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse consultable sur internet, en texte intégral.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Salmon Mathieu

Salmon, Mathieu

Nom

Salmon

Prénom

Mathieu

Nationalité

Français

Date de soutenance : 16-12-2024

Directeur(s) de thèse : Robinet Jean-Christophe

Robinet, Jean-Christophe

Nom

Robinet

Prénom

Jean-Christophe

- Leclercq Colin

Leclercq, Colin

Nom

Leclercq

Prénom

Colin

- Sipp Denis

Sipp, Denis

Nom

Sipp

Prénom

Denis

Etablissement de soutenance : Paris, ENSAM

Paris, ENSAM

Nom

Paris, ENSAM

Laboratoire : Laboratoire de Dynamique des Fluides (Paris)

Laboratoire de Dynamique des Fluides (Paris)

Nom

Laboratoire de Dynamique des Fluides (Paris)

- Laboratoire de Dynamique des Fluides (Paris)

Laboratoire de Dynamique des Fluides (Paris)

Nom

Laboratoire de Dynamique des Fluides (Paris)

Ecole doctorale : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur

École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur

Nom

École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur

Informations générales

Discipline : Mécanique des fluides
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Optimisation non-Linéaire, Contrôle robuste, Transition à la turbulence, Ecoulement de type oscillateur
Mots-clés :

Dynamique des fluides - Thèses et écrits académiques
Turbulence - Thèses et écrits académiques
Contrôle - Thèses et écrits académiques

Résumé : Les méthodes de contrôle actuelles rencontrent des difficultés pour stabiliser un champ de base soumis à des perturbations d’amplitude finie. Une frontière appelée ”edge of chaos” sépare en deux zones distinctes le portrait de phase d’un écoulement qui transitionne de façon sous-critique à la turbulence. Le bassin d’attraction turbulent rassemble les perturbations capables de faire transitionner l’écoulement, le bassin d’attraction laminaire est l’ensemble des perturbations qui sont relaminarisées. La situation précédente caractérisée par deux attracteurs locaux qui coexistent peut être rencontrée en dehors du cadre de la transition à la turbulence. Un écoulement de type cylindre à Re = 100 possède un champ de base globalement instable ainsi qu’un cycle limite stable. Deux bassins d’attraction émergent lors de la stabilisation du champ de base par un contrôleur linéaire optimisé sur les équations de Navier-Stokes linéarisées. Nous cherchons dans cette étude à augmenter la taille du bassin d’attraction du champ de base. La nouveauté de ce travail réside dans le choix de la fonctionnelle qui est optimisée avec contrôle. En effet, l’optimisation vise l’énergie d’une perturbation située sur la frontière des deux bassins d’attraction. La transition sous-critique à la turbulence est étudiée par le biais du modèle SSP de Waleffe, un modèle d’ordre réduit des équations de Navier-Stokes avec seulement quatre degrés de liberté. Les méthodes de contrôle élaborées dans ce travail sont efficaces pour induire une croissance du bassin d’attraction ”laminaire”. Dans l’écoulement de type cylindre, la robustesse d’un contrôleur initial à des perturbations d’amplitude finie est augmentée avec succès dans une direction du portrait de phase.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2024ENAME072
Type de ressource : Thèse