Instabilites d'ecoulements periodiques en temps avec effets de courbure et de rotation

par PATRICIA ERN

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de José Eduardo Wesfreid.

Soutenue en 1997

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Nous nous interessons a un ecoulement periodique en temps et destabilise par des effets centrifuges et de rotation d'ensemble. Nous utilisons pour cela une configuration experimentale comprenant une cellule de taylor-couette ou la rotation solidaire des cylindres est (t) = #m + #0 cos (t). Une premiere contribution de notre travail concerne les effets competitifs entre la force centrifuge et la force de coriolis dans la generation d'instabilite. Sur une large gamme de parametres, nous montrons que l'augmentation du taux de rotation moyenne se traduit d'abord par un effet destabilisant qui diminue le seuil d'instabilite centrifuge puis par une restabilisation progressive et enfin totale de l'ecoulement. Dans un deuxieme temps, nous procedons a des mesures de vitesse par velocimetrie doppler ultrasonore. Nous nous sommes interesses a la dependance temporelle de l'instabilite sur une periode pour differentes valeurs des parametres. Par ailleurs, nous etablissons une solution analytique de l'ecoulement de base pour un gap fini entre les cylindres. Cette description precise nous a permis d'envisager le probleme de la stabilite lineaire de l'ecoulement avec un gap fini. Nous adoptons une approche quasi-statique. D'abord, une etude particuliere a ete realisee dans le cas des basses frequences. Elle permet de mettre en evidence l'origine physique de l'instabilite qui se developpe dans notre configuration et de montrer la sensibilite des resultats a l'approximation de faible gap. L'analyse de stabilite lineaire quasi-statique est enfin appliquee pour toutes les frequences par resolution numerique du probleme complet de stabilite. Nous retrouvons ainsi plusieurs de nos resultats experimentaux, notamment l'effet du taux de rotation moyenne sur le seuil de l'instabilite ainsi que les valeurs critiques du seuil et des temps d'apparition et de disparition des rouleaux d'instabilite sur une periode.


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Informations

  • Détails : 156 P.
  • Annexes : 80 REF.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1997
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