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Résumé 

Les phénomènes instationnaires dans les cavités de types rotor/stator sont connus pour être la source de dangereuses vibrations dans les turbopompes de moteur cryogénique. Bien que plusieurs mesures palliatives aient été prises en compte durant les phases de conception, des campagnes d'essais ont mis en évidence de fortes oscillations des écoulements internes pouvant menacer certains composants mécaniques ainsi que le moteur cryogénique des lanceurs. Aujourd'hui, l'origine de ces instabilités d'écoulement, connues sous le nom de « phénomène de bandes de pression », est peu comprise et difficile à prédire numériquement.

Dans ce travail, les avantages des Simulations des Grandes Echelles (SGE) et Analyses Globales de Stabilité Linéaire (GLSA) sont utilisés pour mettre en avant l'origine des oscillations de ces écoulements. Deux configurations sont présentement étudiées: une cavité de type rotor/stator académique et une turbine de type industriel de turbopompe. Dans les deux cas, la SGE munie d'outils  de post-traitement adaptés, a permis de retrouver les structures cohérentes de ces écoulements, aussi appelées modes d'écoulement, dictant toute la dynamique de ces cavités.  Dans le cas de la configuration académique, la GLSA a permis de trouver l'origine de chaque mode ainsi que de proposer des stratégies de contrôle de ces écoulements.

jury :