Etude experimentale de la profondeur de la cascade de l'intermittence

par HENDA KAHALERRAS

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Yves Gagne.

Soutenue en 1997

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    L'evolution de l'intermittence a travers les echelles en turbulence pleinement developpe a ete mesuree par un parametre appele profondeur de la cascade de l'intermittence. L'etude experimentale a consiste a mesurer deux types d'increments de vitesse : longitudinaux et transversaux dans divers ecoulements turbulents et pour une large gamme de nombres de reynolds. L'etude des fonctions de structure a montre que le champ de vitesse n'est pas invariant d'echelle mais admet neanmoins une autosimilarite interne. Une methode des cumulants a ete utilisee pour la premiere fois afin de determiner les trois premiers cumulants (le deuxieme etant la profondeur de la cascade). Les mesures indiquent que ces cumulants sont proportionnels entre eux, au moins pour les echelles inertielles, confirmant ainsi l'hypothese du modele variationnal, a savoir que la cascade de l'intermittence peut etre modelisee par un processus indefiniment divisible. Les deux premiers cumulants presentent une loi de puissance avec l'echelle dont l'exposant evolue de facon universelle avec le nombre de reynolds, ce dernier represente le taux de variation de la profondeur de la cascade de l'intermittence. L'utilisation de cet exposant au concept de la log-similarite a permis de regrouper spectres, fonctions de structure et les deux premiers cumulants a differents nombres de reynolds sur une courbe unique. Enfin, les mesures suggerent qu'en ecoulement stationnaire et localement homogene, les increments transversaux et longitudinaux de vitesse possedent globalement les memes proprietes statistiques et ce independamment du type d'ecoulement et du nombre de reynolds.


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Informations

  • Détails : 163 P.
  • Annexes : 54 REF.

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