Etude numerique des instabilites dans les couches de melange compressibles

par KAREN AMRAM

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de P. HUERRE.

Soutenue en 1995

à l'EP .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La couche de melange bidimensionnelle dont le profil de vitesse est une fonction en tangente hyperbolique constitue un modele simplifie d'ecoulement cisaille. Des etudes theoriques recentes ont permis de decrire l'evolution faiblement non-lineaire des nombres d'onde marginalement instables dans le regime de couche critique visqueuse, en termes d'un modele asymptotique de type landau. Cette these utilise l'outil numerique pour demontrer la pertinence de ce modele theorique en realisant des configurations difficiles a reproduire en laboratoire. Les modes propres de la theorie de l'instabilite lineaire sont calcules dans l'approximation de fluide parfait par resolution numerique du probleme aux valeurs propres de rayleigh. Ceux-ci sont ensuite adoptes comme conditions initiales dans la simulation numerique directe des equations de navier-stokes par une methode de differences finies. La simulation reproduit effectivement l'evolution des ondes d'instabilite dans le regime lineaire. Conformement au modele faiblement non-lineaire de landau, le regime etabli conduit a une bifurcation supercritique dans le cas d'une couche de melange isotherme. Dans le cas d'une couche de melange dont le cur est refroidi symetriquement, la bifurcation sous-critique prevue par l'analyse en perturbations est confirmee et le diagramme de bifurcation presente une boucle d'hysteresis etendue de part et d'autre du nombre d'onde neutre


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Informations

  • Détails : 142 P.
  • Annexes : 77 REF.

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