Control of forced shock-wave oscillations and separated boundary layer interaction

La présente étude a pour objectif d'analyser les aspects instationnaires de l'interaction transsonique entre une onde de choc oscillante et une couche limite décollée en écoulement de canal. L'oscillation de l'onde de choc est forcée par une évolution périodique de la section d'un col aval, au moyen d'une came elliptique en rotation placée au voisinage de ce col, au milieu du canal. La came en rotation génère des ondes de pression qui vont remonter l'écoulement. La paroi inférieure du canal est évolutive - en forme de bosse - afin de permettre un décollement de l'écoulement. Des visualisations de l'écoulement durant une période d'oscillation du choc ont été réalisées à l'aide d'une caméra rapide couplée à une lampe continue et d'une caméra à tambour couplée à un générateur d'éclairs. Des mesures de pressions pariétales continues et instationnaires ont été effectuées. L'analyse spectrale des signaux a montré que la réponse des capteurs est pilotée par l'oscillation de la branche amont du choc en lambda ; elle a permis également de déterminer la vitesse de phase des perturbations aval. Des sondages à l'aide d'un vélocimètre laser bidirectionnel ont été réalisés. Le traitement des mesures est fait par analyse conditionnelle grâce à la synchronisation des acquisitions à un top par tour au niveau de la came tournante. L'évolution du bulbe de décollement pendant le cycle d'oscillation du choc a été quantifiée avec précision. L'impact de techniques de contrôle - passive et active par aspiration - sur la couche limite et sur l'oscillation forcée de l'onde de choc a été caractérisé. Le dispositif de contrôle consiste en une cavité recouverte par une plaque perforée ; il est situé dans la région de l'interaction. Le contrôle actif a permis de diminuer l'amplitude de l'oscillation du choc par aspiration de la couche limite décollée à travers la paroi perforée.