Turbulence dans un jet d'helium gazeux a basse temperature

par Antoine Naert

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Bernard Castaing.

Soutenue en 1995

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Il est apparu recemment que la turbulence accessible a l'experience pouvait ne pas avoir atteint, meme aux plus grand nombres de reynolds (re), un regime ultime (reynolds infini) qui avait jusque-la fait l'objet de predictions theoriques. L'experience presentee ici est un jet d'helium gazeux a 4,2 k. A cette temperature proche de la temperature critique, modifier la pression du fluide permet de faire varier la viscosite, et donc le reynolds sur une large gamme (re=10#3 a 10#5) sans que la geometrie de l'ecoulement ne soit modifiee. Nous mesurons avec une haute resolution statistique les fluctuations de vitesse dans cet ecoulement grace a un anemometre cryogenique base sur le principe du fil chaud. La statistique non-gaussienne, intermittente, des increments de vitesse est analysee comme une superposition de statistiques elementaires, quasi-gaussiennes. L'unique parametre caracterisant ce melange de regimes purs de la turbulence est appele profondeur de la cascade. Il est mesure et etudie en detail en fonction de l'echelle et du nombre de reynolds. Une etude des histogrammes conditionnels permet de controler la pertinence cette methode d'analyse. La large gamme de reynolds accessibles a la mesure nous a permis de mettre en evidence une transition (a re 5000) entre deux regimes distincts de la turbulence : turbulence douce et turbulence dure.


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Informations

  • Détails : 182 P.
  • Annexes : 27 REF.

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