C. R. Acad. Sci. Paris, t. 329, Série II b, p. 35–40, 2001 Mécanique des fluides/Fluid mechanics Some experimental support at a high Reynolds number to a new hypothesis for turbulence modeling Johan CARLIER a , Jean-Philippe LAVAL b , Michel STANISLAS a a École centrale de Lille, LML URA 1441, BP 48, cité Scientifique, 59651 Villeneuve d’Ascq cedex, France E-mail: stanislas@ec-lille.fr b CEA Saclay, DSM/DAPNIA Service d’astrophysique, L’Orme-les-Merisiers, BP 709, 91191 Gif-sur-Yvette, France (Reçu le 8 octobre 2000, accepté le 23 octobre 2000) Abstract. A new dynamical subgrid model of 2D turbulence has been recently derived from the rapid distortion theory. This model is based on an hypothesis of nonlocality of the interaction of the scales of turbulence. The validity of this hypothesis was demonstrated by numerical simulation in 2D turbulence. It is supported here for real 3D turbulence at high Reynolds number by a spectral analysis of hot wire measurements in a turbulent boundary layer. 2001 Académie des sciences/Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS turbulence / boundary layer / subgrid models / nonlocal interaction Validation expérimentale à grand nombre de Reynolds d’une nouvelle hypothèse de modélisation de la turbulence Résumé. Un nouveau modèle sous maille à récemment été proposé à partir de la théorie de la distorsion rapide. Ce modèle est basé sur une hypothèse de non localité des interactions aux différentes échelles de la turbulence. La validité de cette hypothèse a été démontrée par des simulations numériques en turbulence 2D. Elle est confortée ici dans le cas d’une turbulence 3D réelle, par une analyse spectrale de mesures aux fils chauds effectuées dans une couche limite turbulente à grand Reynolds. 2001 Académie des sciences/Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS turbulence / couche limite / modèles sous-maille / interaction nonlocale Version française abrégée La simulation numérique de la turbulence est limitée par la puissance des calculateurs. En 1997, Dubrulle et Nazarenko [1] ont introduit, pour la turbulence 2D, un nouveau modèle sous maille basé sur la théorie de la distortion rapide. A la base, ce modèle suppose que l’évolution des petites échelles est dominée par les interactions non locales avec les grandes échelles plutôt que par les interactions non linéaires locales à petite échelle. Cette hypothèse permet de linéariser les équations à petite échelle et conduit à un modèle plus rigoureux et plus efficace que les modèles de type Smagorinski. Elle a été validée [2,3] et son interêt a été démontré récemment par Laval et al. [4] en turbulence 2D ainsi qu’en turbulence 3D pour des nombres de Reynold modérés [5]. La question de la validité de cette hypothèse et plus généralement du processus d’interaction non linéaire est au coeur de la physique de la turbulence. Elle a déjà fait l’objet de nombreux travaux, essentiellement d’ordre théorique et numérique [6–9]. Note présentée par Pierre PERRIER. S1620-7742(00)01281-2/FLA 2001 Académie des sciences/Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés. 35