Etude expérimentale de la stabilité d'un courant côtier de gravité : application au courant algérien

par Dominique Obaton

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Dominique Renouard.

Soutenue en 1994

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    On etudie en laboratoire la stabilite d'un courant cotier de densite, s'ecoulant a la surface d'une eau plus dense immobile. Le systeme est en rotation. Le courant a un debit constant et une vitesse uniforme a sa source. L'etude parametrique en fonction des nombres de burger bu, ekman vertical ek et du rapport d'aspect du courant a la source permettent de mettre en evidence un type d'instabilite. Lorsque le nombre d'ekman est en dessous d'une valeur critique, et quelle que soit la valeur du nombre de burger, le courant se destabilise. (cependant, les ecoulements avec les plus petits nombres d'ekman correspondent a ceux avec le plus grand rapport de l'epaisseur du courant sur la hauteur totale d'eau, et on n'a pas distingue l'effet de chacun de ces parametres. ) on observe alors un elargissement local du courant, et on mesure une legere augmentation de la couche d'eau douce pres de la paroi. Au niveau du front, un cyclone se forme a cause du cisaillement horizontal. Dans le cur du courant apparait un anticyclone. Celui-ci grandit au detriment du cyclone qui disparait. Sous l'anticyclone, l'interface s'abaisse. Anticyclone et cyclone forment un meandre. Le declenchement de l'instabilite n'est vraisemblablement pas du a une onde venant de la source ni a une onde reflechie par le deversoir. Lorsque ce phenomene survient, le nombre de burger local (calcule sur une section du courant) chute brutalement. Cependant, il ne doit pas atteindre un minimum critique pour que l'instabilite puisse exister. De plus, ce declenchement a lieu d'autant plus loin de la source et plus tard que bu est grand. Une fois que le premier meandre existe, d'autres se forment en aval et pratiquement tous en meme temps. L'ecoulement stable ou regulier est geostrophique, ce n'est plus le cas du meandre. L'instabilite ne semble pas etre quasi-geostrophique. L'analyse des bilans d'energie nous permet de conclure que le mecanisme de l'instabilite est essentiellement barotrope. Les mesures dans le courant algerien montrent qu'un evenement, ou meandre, est lie a une baisse de l'interface. Vitesse de phase, taux de croissance et distance entre les meandres obtenus dans nos experiences sont en tres bon accord avec ceux de cet ecoulement naturel. Nos resultats nous permettent donc de proposer une explication au mecanisme d'instabilite du courant algerien

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  • Détails : 186 p

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 94/GRE1/0045
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