Le chant du pétrol

Lorsqu’un cylindre est placé dans un écoulement, des tourbillons sont créés en aval du cylindre selon une séquence périodique. La fréquence dépend du diamètre du cylindre, de la vitesse de l’écoulement et des propriétés du fluide qui s’écoule. Ce phénomène peut conduire à des vibrations induites par l’écoulement dans le cylindre, et les effets de celles-ci peuvent être catastrophiques.

a) Produisez une analyse dimensionnelle de ce problème et identifiez les groupes dimensionnels qui entrent en jeu.

b) Afin de tester de possibles vibrations dans les pylônes sous-marins soutenant une plateforme de forage qui résulteraient de courants océaniques, un modèle réduit à l’échelle 5:1 est évalué dans une soufflerie (air). Si le diamètre des pylônes réels est de 0.5 m et la vitesse maximale de l’eau  est de 1 m/s, déterminez la vitesse de l’air dans la soufflerie qui sera requise pour obtenir une similitude dynamique.

c) Si la fréquence des tourbillons mesurée dans la soufflerie est de 150 Hz, quelle sera la fréquence des tourbillons générés par les pylônes de la plateforme, sous l’eau?

Contribution de Stavros Tavoularis, Département de Génie Mécanique, Université d'Ottawa, Ottawa, Canada. Image de Oil Rig