Instabilités, auto-organisation et transport dans la turbulence d'ondes de dérive dissipatives

par Philippe Gabbai

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Mohamed Sadruddin Mohamed-Benkadda.

Soutenue en 1997

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    Dans cette these, nous nous interessons principalement a l'auto-organisation de la turbulence et a son implication dans le transport de particules. Le cadre d'etude choisi est la turbulence generee par les ondes de derive dissipatives, qui est un probleme generique en turbulence plasma. Nous analysons le modele a deux champs qui decrit l'evolution des fluctuations de densite et du potentiel electrostatique dans un plasma inhomogene magnetise, introduit par a. Hasegawa et m. Wakatani (hw). Ce modele est considere comme un paradigme pour le transport en turbulence 2d genere par les ondes de derives. L'utilisation d'outils statistiques adaptes a l'analyse spatio-temporelle de la turbulence (decomposition biorthogonale) nous permet de developper une methodologie pour extraire et caracteriser les structures coherentes associees au regime de turbulence developpee. Cette methode appliquee aux donnees de simulations du modele hw a permis de reveler l'existence de structures fortement correlees spatialement, dont la duree de vie est nettement superieure au temps de decorrelation et robuste par rapport aux perturbations exterieures. Le role joue par ces structures coherentes dans le transport de particules a aussi ete clarifie. L'analyse statistique du flux de particules a montre que ce flux est essentiellement associe aux fluctuations advectees par les vortex de grandes echelles. Cette technique a ete appliquee aux donnees d'un modele de turbulence du plasma de bord de tokamak, induite par l'instabilite d'interchange. En marge de cette activite, nous nous interessons a la generalisation des equations du systeme hw aux plasmas poussiereux. Enfin, nous nous penchons sur le probleme de l'advection de particules dans le regime de transition a la turbulence. Un modele analogue au modele de lorentz est deduit pour le systeme hw. Ce modele permet d'etudier le lien entre les differents regimes du potentiel et le transport de particules advectees par celui-ci.

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Informations

  • Détails : 201 P.
  • Annexes : Bibliogr. : f. 163-169

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