Enseignement

JOLY Laurent — 2009-03-18T16:40:09Z

Écoulements de Fluides Visqueux- 2ième année

Je dispense 7 cours sur la physique des écoulements de fluides visqueux dans le droit fil du cours historique de Patrick Chassaing repris un temps par Jean-Bernard Cazalbou. La dualité advection-diffusion des transferts de quantité de mouvement permet l'introduction du nombre de Reynolds et des lois d'échelles pour l'épaisseur de couche limite. L'analyse asymptotique des équations du mouvement conduit à l'établissement du modèle de Prandtl que l'on soumet ensuite à l'hypothèse de développement autosimilaire du champ de vitesse pour établir les solutions classiques (Blasius et Falkner-Skan). Les méthodes intégrales sont introduites comme un recours dans les situations non réductibles à des champs autosimilaires. Une introduction à la turbulence permet ensuite d'examiner le contraste de comportement entre les couches limites laminaires et turbulentes, notamment vis à vis du décollement en gradient de pression adverse et des questions de résolution spatiale normale pour la mise en œuvre de résolution discrètes. La couche limite thermique est enfin abordée en distinguant les différents régimes d'échange de chaleur et de couplage avec le problème dynamique, depuis la convection forcée jusqu'à l'écoulement supersonique autour d'un obstacle. On termine par une synthèse appuyée sur le cas de l'écoulement autour d'un profil en régime transsonique.

Modélisation de la Turbulence - 3ième année

J'interviens dans le cours de la filière Dynamique des Fluides de la nouvelle formation Supaéro pour introduire la modélisation de la turbulence dans le contexte des équations prises en moyenne statistique (U-RANS). Le principe de fermeture est développé sur un modèle standard (k,e) - formulation et calibration sur physiques canoniques - pour approfondir ensuite la prédiction des schémas en turbulence cisaillée libre (loin de parois).

Turbulence et Mélange - Cours de tronc commun de Master DET

J'ai repris depuis novembre 2010 le cours de tronc commun de master recherche, intitulé "Turbulence et Mélange" antérieurement dispensé par le Prof. Patrick Chassaing. Cette version s'inspire de la précédente mais avec un accent porté sur le mélange et la transition.

Recherche

JOLY Laurent — 2009-03-18T14:33:42Z

Sommaire

Transition des écoulements inhomogènes

Le mélange de fluides à fort contraste de densité dépend initialement du développement de structures organisées qui résultent de l'amplification de modes instables dans des zones cisaillées. Sur le plan théorique, on procède par analyses de stabilité linéaires modales et non-modales pour obtenir les champs de perturbation. On prolonge cette analyse en observant le développement des perturbations dans le domaine non-linéaire par simulations numériques directes. La configuration de mélange est une couche cisaillée plane (image ci-contre) qui constitue un prototype de l'écoulement de jet simple.

Dynamique tourbillonnaire à densité variable

La dynamique tourbillonnaire joue un rôle central dans les écoulements aéronautiques et géophysiques, mais constitue également une grille de lecture de la turbulence développée. La stabilité tourbillonnaire et l'interaction binaire constituent l'essentiel des travaux entrepris à ce jour. Les enjeux sont la promotion du mélange inhomogène et la durée de vie des tourbillons de sillage d'aéronefs.

Mon CV

JOLY Laurent — 2009-03-18T10:15:45Z

Sommaire

Position actuelle

Professeur à l'ISAE, Chef du Départment d'Aérodynamique, Énergetique et Propulsion

Parcours

1988 Diplôme d'Ingénieur, ENSAM (École Nationale Supérieure des Arts et Métiers, aujourd'hui Arts et Métiers ParisTech)
1989 DEA de Mécanique des Fluides, Institut National Polytechnique de Toulouse
1994 Doctorat de Mécanique des Fluides, Institut National Polytechnique de Toulouse
2002 Habilitation à Diriger des Recherches, Institut National Polytechnique de Toulouse.

Encadrement de thèses

1997-2000 Jean REINAUD Analyse physique par simulation numérique du forçage par le couple barocline du champ de vorticité des couches de mélange.
Jean Reinaud est actuellement Lecturer à l'University de St Andrews, UK.

2000-03 Loic BRETONNET Simulations numériques directes du mélange turbulent massiquement inhomogène.
Depuis son départ, Loic Bretonnet est responsable du développement de techniques dites Imersed Boundary Methods chez NUMECA à Bruxelles.

2002-05 Jérôme FONTANE Transition des écoulements cisaillés libres à densité variable.
Après un post-doc à l'IMFT dans le cadre du Projet Européen Far Wake et un post-doc de trois ans M. Curie dans le Vortex Dynamics Group de l'University de St Andrews, Jérôme Fontane est aujourd'hui Professeur Associé au DAEP de l'ISAE.

2003-06 Gaëlle CAMPAGNE Simulation directe de l'interaction turbulence/surface libre et analyse du transfert inter-composantes.
Gaëlle Campagne est actuellement en postdoc au Civil and Computational Enginnering Centre de l'Université de Swansea, Pays de Galles.

2006-09 Julien BODART Simulation directe de l'interaction turbulence/paroi solide Après un passage comme post-doc au Center for Turbulence Research (CTR) de l'Université de Stanford, Julien est maintenant Professeur Associé au DAEP de l'ISAE.

2011-14 Adriana LOPEZ-ZAZUETTA Stabilité secondaire non-modale des couches de mélange inhomogènes - Jérôme Fontane codirige cette thèse.

2013-16 Remi JUGIER COSA : Contrôle des tourbillons de sillage d'aéronefs - Pierre Brancher de l'IMFT codirige cette thèse.

2013-16 Raphaël LAMOUROUX Simulation numérique de l'interaction onde de choc / couche limite turbulente par méthodes spectrales compactes. - Jérémie Gressier codirige cette thèse.

2014-17 Grigory SHELEKHOV Modélisation des couches limites à grand nombre de Reynolds pour l'aéroacoustique. - Julien Bodart codirige cette thèse.

2015-18 Arnaud GREBERT Simulation aux grandes échelles du contrôle de l'interaction onde de choc/couche limite au moyen de générateurs de vortex. - Stéphane JAMME codirige cette thèse.

Rapporteur pour des revues internationales

Journal of Fluid Mechanics, Physics of Fluids, Experiments in Fluids, Phil.
Trans. of the Royal Soc. A, Comptes Rendus de l'Académie des Sciences (CRAS)

Edito

JOLY Laurent — 2009-03-13T15:41:07Z

Sommaire

Appel à candidatures

Stage recherche 2016 ouvert au candidats de niveau Master 2

Février à Septembre 2016

Analyse du mélange par instabilité de Rayleigh-Taylor à grand nombre d'Atwood
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Pendant sa thèse effectuée au CEA, N. Schneider a menés des simulations directes à haute résolution de turbulence Rayleigh-Taylor sous hypothèse de Boussines ou anélastique. Une simulation pleinement compressible est en cours de calcul et viendra compléter cette base de données avant le début de ce projet. Le programme de travail va de la programmation de nouveaux post-traitements sur la base d'un code existant) à l'analyse physique et à la quantification du mélange avec un zoom sur la forme des surfaces iso-concentration (figure sur le côté). Le stagiaire sera basé dans les nouveaux locaux du DAEP sur le campus de l'ISAE-Supaéro à Toulouse et sera co-encadré par S. Gauthier, leader de ce projet, depuis le CEA.

Si vous êtes intéressé : laurent.joly isae.fr (05 61 33 91 65).

Actualité recherche

Adriana Lopez-Zazueta a brillamment soutenu sa thèse sur la "Stabilité secondaire non-modale d'une couche de mélange inhomogène" le 13 février 2015. Dans cette thèse elle a obtenu des nouveaux résultats sur la perturbation optimale des instabilités secondaires tridimensionnelles et (bidimensionnelles) des rouleaux de Kelvin-Helmholtz dans les couches de mélanges à densité variable. Un résumé de ses principaux résultats fait l'objet de la rédaction d'un article soumis début 2016 pour publication dans le Journal of Fluid Mechanics (à suivre donc).

Turbulence et Mélange

J'ai beaucoup de plaisir à enseigner depuis 2010 un cours en Turbulence et Mélangeau sein du tronc commun du M2R DET de site. Ce cours vise les fondamentaux de l'écoulement turbulent de fluide doublé d'une introduction à l'impact de la cinématique et de la déformation sur l'intensité du mélange. Ne couvrant pas tout le sujet qu'implique son titre ce cours, donné dans un temps limité, pointe vers quelques sujets qui sont approfondis et doivent donner à l'étudiant l'envie d'aller plus loin par lui-même. Le mélange après les phases linéaires des instabilités de cisaillement ou inertielle, les approches structurelle et statistique en turbulence, la quantification du mélange sont autant de sujets qui sont discuté dans ce cours avancé.