Etude analytique et numerique des structures coherentes en turbulence bidimentionnelle incompressible

par Vincent Herbert

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Michèle Larchevêque.

Soutenue en 1997

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Le travail presente dans ce memoire est une contribution a l'etude de la dynamique des structures coherentes au sein des ecoulements bidimensionnels, incompressibles, turbulents en decroissance libre. Le premier chapitre est une introduction des criteres classiques d'identification des structures coherentes. Dans le deuxieme chapitre, nous definissons un nouveau critere d'identification base sur le champ de vorticite. Les proprietes physiques des structures selectionnees par le nouveau critere sont precisees. Nous testons ce critere sur des solutions analytiques des equations de navier-stokes. Le troisieme chapitre fait l'objet de la presentation des ecoulements turbulents simules au cours de ce memoire et de l'etude du nouveau critere applique a l'ensemble de ces ecoulements. Dans le quatrieme chapitre, nous etudions le declin de la turbulence pour deux types d'ecoulements. Nous observons un comportement auto-similaire pour l'evolution temporelle du nombre de tourbillons, de leurs caracteristiques geometriques et des grandeurs globales du systeme. Les lois obtenues sont comparees avec les lois predites par les theories statistiques. Les caracteristiques des structures identifiees par chaque critere sont mise en evidence. Le cinquieme chapitre est consacre a l'etude de l'influence de l'operateur de dissipation visqueuse sur la dynamique des tourbillons dans les ecoulements bidimensionnels. Nous comparons l'influence de l'operateur de dissipation classique des equations de navier-stokes avec l'operateur de dissipation hypervisqueuse. Nous montrons que l'hyperviscosite augmente l'intermittence du systeme en inhibant les processus d'appariement entre tourbillons. Le dernier chapitre fait la synthese des resultats obtenus et expose les prolongements possibles de ce travail.

  • Titre traduit

    Analytical and numerical study of the coherent structures in two-dimentional incompressible turbulent flows


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Informations

  • Détails : 187 P.
  • Annexes : 103 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
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  • Cote : PMC RT P6 1997
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