Interactive boundary layers in turbulent flow

An asymptotic analysis of the structure of the flow at high Reynolds number around a streamlined body is presented. The boundary layer is turbulent. This question is studied with the successive complementary expansion method, SCEM. The starting point is to look for a uniformly valid approximation (UVA) of the velocity field, including the boundary layer and the external flow. Thanks to the use of generalized expansions, SCEM leads to the theory of interactive boundary layer, IBL. For many years, IBL model has been used successfully to calculate aerodynamic flows. Here, the IBL model is fully justified with rational mathematical arguments. The construction of a UVA of the velocity profile in the boundary layer is also studied. To cite this article: J. Cousteix, J. Mauss, C. R. Mecanique 335 (2007).

RésuméOn présente une analyse asymptotique de la structure de l'écoulement à grand nombre de Reynolds en présence d'un corps profilé. La couche limite est turbulente. Avec la méthode des approximations successives complémentaires, MASC, le point de départ est la recherche d'une approximation uniformément valable, AUV, du champ de vitesse couvrant la couche limite et l'écoulement extérieur. Grâce à l'utilisation de développements généralisés, la MASC conduit à la théorie de couche limite interactive, CLI. Les modèles CLI, appliqués depuis longtemps au calcul d'écoulements aérodynamiques, sont ici pleinement justifiés à l'aide d'arguments mathématiques rationnels. La construction d'une AUV pour le profil de vitesse dans la couche limite est également étudiée. Pour citer cet article : J. Cousteix, J. Mauss, C. R. Mecanique 335 (2007).