Observation des petites echelles de la turbulence developpee par diffusion collective de la lumiere

par GHASSAN ANTAR

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de D. GRESILLON.

Soutenue en 1996

à l'EP .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Nous utilisons la diffusion collective de la lumiere pour etudier les petites echelles de la turbulence developpee. Cette methode non-intrusive consiste a diriger une onde electromagnetique plane, produite par un laser, dans un milieu turbulent et detecter la lumiere diffusee dans une direction legerement differentes de celle de l'onde incidente. Le signal resultant est la transformee de fourier spatiale des fluctuations de densite, ce qui resulte une selection des fluctuations autour d'une echelle fixee par l'experience. En faisant appel a une detection heterodyne, il est possible d'avoir le signal dans son integrite (ses parties reelles et imaginaires). Les petites echelles de la turbulence restent jusqu'a nos jours un sujet d'actualite a cause de la contradiction des differents modeles existants. Apres l'etude des caracteristiques du jet d'air, nous nous sommes interesses au le comportement des petites echelles en fonction du nombre de reynolds. Cela nous permet de mener une etude approfondie sur les dynamiques dissipatifs de la turbulence en utilisant leurs proprietes statistiques. Nous montrons qu'il existe un seuil au-dessus duquel les caracteristiques statistiques de nos signaux restent inchanger, et nous expliquons ceci par l'existance d'une echelle intermediaire, dans le domaine inertiel, qui marque le passage d'une dynnamique de type desintegration vers une dynamique de type etirement. En fixant le nombre de reynolds, nous etudions le comportement de notre signal en fonction des echelles. Nous notons une tendance vers une turbulence homogene. Qualifiee comme artificielle, cette homogeneite n'est autre qu'une participation croissante du bruit a cause de l'absence des fluctuations a petites echelles. En outre, la loi qui regisse le transfert de l'energie des grandes echelles vers les plus petits nous a particulierement interesse. Finalement, nous considerons le signal comme etant genere par un systeme dynamique non-lineaire. Nous montrons que ce dernier ne peut pas etre considere comme possedant les caracteristiques du chaos temporel, mais aucune conclusion definitive sur ce sujet n'est possible a cause de l'intermittence et donc du presence du bruit dans notre signal


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  • Détails : 169 P.
  • Annexes : 95 REF.

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