Absolute and convective instabilities in an inviscid compressible mixxing layer

Philippe Caillol , Michael Ruderman

Cette étude a pour objectif d'examiner les effets de la compressibilité sur les instabilités d'écoulements cisaillés. La théorie modale prédit une instabilité des écoulements compressibles quelque soit le nombre de Mach. Nous améliorons la description de cette dernière en distinguant les instabilités absolues et convectives d'un paquet d'ondes. Nous étudions une couche de mélange bidimensionnelle et non-visqueuse perturbée à un nombre de Mach arbitraire. Le problème aux valeurs propres est résolu à l'aide d'une méthode spectrale. Nous évaluons les effets de la distribution de vitesse et température dans la couche de mélange sur la transition entre les instabilités convectives et absolues. Il apparaît que, dans la plupart des cas, la situation la plus instable survient quand le nombre de Mach est infini, ce qui nous amène à penser qu'un nouveau type d'instabilité émerge dans le domaine supersonique.

Mots clés: compressible shear flows; absolute and convective instabilities; transition to turbulence

Domaines: Mécanique [physics]

Philippe Caillol, Michael Ruderman. Absolute and convective instabilities in an inviscid compressible mixxing layer. CFM 2007 - 18ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2007, Grenoble, France. ⟨hal-03362098⟩