Méthodes expérimentales instationnaires et leurs applications en mécanique des fluides

This synthesis is about different topics in fluid mechanics, linked by an approach with unsteady experimental methods. The following domains are successively considered: turbulence, compressible aerodynamics, rotating machinery, hydrodynamics and instabilities. The experimental techniques used include directional pressure probes, hot wire/film anemometry, laser Doppler velocimetry, flow visualization by tracer injection and particle image velocimetry. Most of the time, multi-component techniques are developed to get the three components of the velocity field. If a periodic phenomenon exists in the flow, phase-average analysis allows building, from a mesh of measurement points, global information within a plane or a volume, and its averaged time development. The establishment of the time dynamics is also possible from non time-resolved plane measurements, synchronized with a time-resolved measurement acquired at one position. All the cases considered in the report and their experimental approaches are data bases, useful, for instance, for comparison with numerical simulations results.Cette synthèse porte sur plusieurs thématiques de mécanique des fluides et s'articule autour d'une approche par des méthodes expérimentales instationnaires. Les domaines successivement abordés sont la turbulence, l'aérodynamique compressible, les machines tournantes, l'hydrodynamique et les instabilités, tandis que les techniques expérimentales mises en œuvre comprennent les sondes directionnelles de pression, l'anémométrie fil/film chaud, la vélocimétrie laser Doppler, la visualisation par injection de traceur et la vélocimétrie par images de particules. Dans la plupart des cas, on développe des techniques multi-composantes, afin d'obtenir les trois composantes du champ de vitesse. Lorsqu'un phénomène périodique est présent dans l'écoulement, des traitements par moyennes de phase permettent de reconstruire, à partir d'un maillage de mesures ponctuelles, une information globale dans un plan ou dans un volume, et son évolution temporelle moyenne. Il est aussi possible de reconstituer une dynamique en fonction du temps à partir d'une mesure dans un plan, non résolue en temps, synchronisée avec une mesure ponctuelle, résolue en temps. L'ensemble des configurations étudiées par ces méthodes expérimentales constitue des bases de données, utiles notamment pour une comparaison avec des résultats de simulations numériques