Abstract FR:

Cette these decrit la mise au point d'un modele de givrage capable de simuler la croissance de givre sur un corps tri-dimensionnel. Il n'existait auparavant que des modeles bidimensionnels. Le calcul de l'ecoulement non visqueux peut etre effectue, soit par resolution des equations d'euler dans le domaine transsonique, soit par la methode des singularites qui permet le calcul en plusieurs pas de temps de la forme de givre. Le modele de rugosite de van driest implante dans le calcul de couche limite turbulente donne avec une bonne precision le coefficient d'echange convectif. L'estimation des termes de l'equation regissant le ruissellement de l'eau a la paroi demontre que le seul preponderant est le terme de frottement a l'interface air/eau. Le remaillage du corps suivant les chemins de ruissellement permet l'etablissement du bilan thermodynamique et le calcul de la hauteur de givre. La confrontation des formes de givre simulees avec celles obtenues experimentalement sur un saumon parabolique de pale d'helicoptere, demontre les capacites du modele a grande vitesse (150 a 300 m/s). La comparaison avec des formes de givre en queues de homard obtenues a petite vitesse (70 m/s) sur une aile naca 0012 en fleche montre les limites du modele. La formation des queues de homard est expliquee par des phenomenes d'ombrage a l'echelle des gouttes et par des variations locales du coefficient d'echange convectif. Un modele balistique permet d'en simuler la croissance, mais seulement qualitativement en l'absence de donnees experimentales