La thématique « Aérodynamique, Sillages, Interactions » regroupe les activités de recherche centrées sur l’aéro et l’hydrodynamique des écoulements cisaillés génériques (sillages, jets, couches limites, décollements, tourbillons, etc.) dans le contexte des problématiques suivantes :

• interactions fluide-structure,
• stabilité, transition et turbulence,
• optimisation, sensibilité et contrôle,
• dynamique des sillages et des écoulements tourbillonnaires,
• transferts par impact,

en tenant compte du couplage éventuel avec les propriétés physiques du fluide (compressibilité, densité variable, rhéologie complexe) ou de l’écoulement à petite échelle (turbulence, présence d’inclusions, coalescence et rupture d’interfaces).

Figure : modèle réduit d’une aile d’A320 en morphing bio-inspiré. Les lignes d’émission obtenues par PIV résolue en temps illustrent les interfaces « Turbulentes-Non-Turbulentes » et les interfaces « Turbulentes-Turbulentes » manipulées par le morphing. Les champs en bleu et rouge illustrent l’évolution des deux zones cisaillées avec les tourbillons de Kelvin-Helmholtz, donnant naissance plus en aval aux tourbillons alternés de type von Kármán. Les lois de commande pour les activations optimales sont développées en synergie avec l’ONERA-Toulouse, partenaire du projet SMS.

Les études menées sont expérimentales, théoriques et numériques, en couplant en général deux au moins de ces méthodologies. Elles ont pour objectif la compréhension des phénomènes pour développer de nouvelles modélisations et conduire à des prédictions plus fiables, et le cas échéant à un contrôle plus efficace des écoulements étudiés. Les activités de recherche menées au sein de cette thématique sont motivées par des verrous scientifiques fondamentaux souvent associés à des verrous technologiques des secteurs concernés par les axes transverses du laboratoire :

• transports, aéronautique et spatial : améliorations des performances aérodynamiques, réduction des émissions acoustiques, gestion de l’eau dans les systèmes de climatisation,
• énergies et procédés industriels : extraction d’énergie, promotion des transferts thermiques pariétaux, mélangeur fluidique pour les procédés ou la sureté nucléaire, transport pétrolier,
• environnement, gestion des ressources et des risques : transport et mélange tourbillonnaire (sédiments, polluants),
• ingénierie pour le vivant : contrôle des écoulements cérébraux, débitmètre à oxygène, modélisation de la clairance pulmonaire (mucoviscidose), cytométrie.