Non-modal stability of variable-density round jets

Stabilité non-modale des jets ronds inhomogènes L'objectif de cette thèse est d'analyser le potentiel de croissance transitoire des perturbations bidimensionnelles et tridimensionnelles dans les jets ronds inhomogènes, depuis leur phase initiale quasi-parallèle jusqu'à l'enroulement non linéaire induit par l'instabilité primaire axisymétrique de Kelvin-Helmholtz (KH). Une analyse linéaire de stabilité non-modale est effectuée sur la base d'une approche directe-adjointe afin d'identifier les mécanismes physiques de croissance aux temps courts et l'émergence d'instabilités secondaires. La recherche de perturbations optimales par adoption d'une approche non-modale est justifiée par la non-normalité de l'opérateur linéaire de Navier-Stokes et le caractère instationnaire de l'écoulement de base. La première partie concerne les perturbations optimales qui se développent sur des jets ronds homogènes. Nous examinons l'influence du nombre d'onde azimutal, de l'intervalle d'optimisation, du nombre de Reynolds et du rapport d'aspect du profil de vitesse initial. La deuxième partie est consacrée à l'analyse de stabilité non-modale pour les jets ronds à masse volumique variable, avec une attention particulière à l'influence du nombre d'Atwood sur les instabilités secondaires qui peuvent déclencher les "jets latéraux".