Etude numérique de l'instabilité elliptique dans une paire de vortex co-rotatifs avec écoulement axial

Abstract

L'instabilité elliptique est un phénomène tridimensionnel apparaissant dans un vortex dont les lignes de courant ont une forme elliptique. Elle est notament suceptible d'accélérer la destruction des sillages avions. Au cours de notre éude, nous avons étudié numériquement l'influence d'un écoulement axial sur la stabilité d'une paire de vortex co-rotatifs. Les taux de croissance des modes les plus instables sont calculés en fonction de l'amplitude W0 de l'écoulement axial et du nombre d'onde k des perturbations, pour un nombre de Reynolds (basé sur la circulation d'un vortex) de 14000, et pour deux tailles du coeur des tourbillons. Il a été mis en évidence l'existence de nombreuses zones instables dans l'espace W0-k. En particulier, pour une taille du coeur élevée, les paires de vortex sont instables quasiment dans l'ensemble de l'espace des paramètres, et on observe une prédominance de modes avec couche critique.