Etude expérimentale de la réduction de trainée par injection de bulles dans une couche limite turbulente décollée redéveloppée

Abstract

Cette étude s’inscrit dans le contexte de la réduction de la résistance visqueuse descarènes de navire par injection de bulles sous la coque. Nous avons réalisé des expériencesd’injection de bulles dans la zone de redéveloppement d’une couche limite turbulente décollée.Les expériences ont été menées dans le tunnel hydrodynamique de l’École Navale. Des bullesd’air ont été injectées en aval de la zone de recirculation d’un obstacle bidimensionnel carrémonté à la paroi supérieure du tunnel. Le champ de vitesse a été caractérisé par Particle ImageVelocimetrie (PIV) dans le plan vertical de l’amont de l’obstacle et jusque dans la zone deredéveloppement. L’écoulement diphasique à bulles a été étudié pour une position longitudinalesituée dans la zone de redéveloppement de la couche limite. Les caractéristiques de la phasegazeuse ont été obtenues par visualisations ombroscopiques. La réduction de frottement estobservé au maximum de 35% à 6 m/s. Physiquement la présence des bulles entraine unedécorrélation des fluctuations de vitesse longitudinales et normales dans la zone interne et desfluctuations du mouvement des bulles dans la direction normale à la paroi qui peuvent êtreassociées à la modification observée du frottement.