Etude par vélocimétrie volumique d'un jet dans un écoulement transverse à faibles ratios de vitesses

Cette thèse est consacrée à l étude expérimentale d un jet en interaction avec un écoulement transverse de paroi (Jet In Cross-Flow, JICF). L écoulement est monophasique et isotherme. Le ratio des vitesses (VR) de jet et d écoulement est bas, et le jet est affleurant à la paroi, avec des géométries d injection diverses : circulaires, elliptiques, rectangulaires, et chevrons. Cette étude a été réalisée en canal hydraulique à l aide d une méthode de vélocimétrie volumique optique (V3V) qui permet la mesure instantanée des 3 composantes du champ de vitesses, et l ensemble du processus expérimental a été optimisé. La physique du JICF est analysée à l aide des champs moyen et instantané, de statistiques et du suivi spatial de structure tourbillonnaire cohérentes. L influence du VR sur la topologie d écoulement est étudiée, et met en évidence l existence d une transition de soufflage à très bas ratios de vitesse. Nous étudions en détail les trajectoires et l évolution des intensités tourbillonnaires des vortex composant le JICF, et un nouveau scaling de trajectoire est proposé. Les outils développés pour l analyse du JICF rond ont été appliqués aux JICF non circulaires. La géométrie d injection chevron conserve à la fois une intensité tourbillonnaire élevée et une trajectoire basse de jet, maximisant ainsi l effet sur la couche limite. L ensemble de ces résultats permettent une meilleure connaissance des jets transverses à bas VR, et seront très utiles pour la conception d expériences de contrôle d écoulement, en apportant des critères quantitatifs pour choisir les bons paramètres physiques et géométriques définissant les générateurs de vortex fluidiquesThis thesis is dedicated to the experimental study of a Jet In Cross-Flow (JICF). The flow is monophasic and isothermal. The velocity ratio (VR) between jet and cross-flow velocities is low (0.15<VR