Experimental study of the turbulent structure of a boundary layer developing over a rough surface
Résumé
Nous avons analysé les caractéristiques turbulentes de la couche limite neutre se développant sur une surface rugueuse. Des expériences ont été réalisées dans un canal hydraulique pour mesurer les champs bidimensionnels de vitesse via la technique de Particle Image Velocimetry (PIV). Ces données expérimentales décrivent cette couche limite en termes de quantités moyennes et turbulentes avec un haut niveau de précision. Les termes des budgets d'énergie ont ainsi pu être estimés. Il apparait que le développement de la couche limite rugueuse ne modifie pas significativement la répartition entre les termes constitutifs des différents bilans. Les échelles de longueurs intégrales ont été estimées, de manière directe, à partir des corrélations spatiales. Ces échelles de longueurs verticales permettent alors de paramétrer les longueurs de mélange et de dissipation, utilisées dans des modèles 1D de prédiction. / We analysed the turbulent characteristics of the neutral boundary-layer developing over rough surfaces. A set of hydraulic flume experiments were carried out in order to measure two-dimensional velocity fields via a particle image velocimetry (PIV) technique. The resulting experimental data describe this boundary layer in terms of the mean and turbulent quantities with a high level of accuracy. These results enabled the terms of the energy budgets to be estimated and show that the development of the rough neutral boundary layer does not significantly modify the repartition between the constitutive terms of the different budget. Spatial correlation analysis permitted the longitudinal and vertical integral length also to be estimated directly. Theses vertical length scales are then used to parametrize the mixing and dissipative lengths, used in 1D prediction models.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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