Interactions ondes-ondes dans un canal bidimensionnel, études expérimentales et numériques

par Luis Miguel Chagas da Costa Gil

Thèse de doctorat en Sciences de l'ingénieur. Dynamique des fluides et des transferts. Hydrodynamique navale

Sous la direction de Dominique Marichal et de ANTONIO BORGES.

Soutenue en 1999

à Nantes en cotutelle avec l'Instituto superior técnico (Lisbonne) .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Des etudes recentes ont revele l'importance des non-linearites lors de l'interaction de differents systemes d'ondes de surface. Dans ce travail, numerique et experimental, nous nous proposons de caracteriser plus precisement les effets des non-linearites dans trois types de cas particuliers : - l'interaction d'ondes solitaires (d'amplitudes egales ou differentes) - l'interaction de trains d'ondes courtes (identiques ou differents) - l'interaction d'un train d'ondes courtes avec une onde solitaire. Nous disposons d'un canal bi-dimensionnel, equipe d'un batteur a chaque extremite. Il s'agit, a notre connaissance, d'un equipement unique qui nous a permis de realiser des essais originaux. Les mesures ont ete effectuees a l'aide de sondes resistives, d'un anemometre laser et d'un capteur de pression. Nous avons effectue la simulation numerique de chacune de nos mesures a l'aide de deux codes. Le premier est fonde sur l'hypothese d'un ecoulement potentiel (fluide parfait). Il utilise la methode des singularites. Le second resout les equations de navier-stokes pour l'ecoulement considere. En ce qui concerne l'interaction de deux ondes solitaires, il existe des etudes analytiques. Nos travaux numeriques et experimentaux en confirment la validite. Mais, il nous a ete possible d'etendre ces etudes et d'en obtenir de nouveaux resultats qui mettent bien en evidence des effets non lineaires qui affectent la vitesse des particules fluides et le champ de pression. Dans le cas des interactions d'ondes courtes, nous avons pu obtenir des resultats originaux relatifs au retard de phase attribue a chacun des groupes de vagues. L'etude de l'interaction d'une onde solitaire avec un train d'ondes courtes n'a pu se faire que numeriquement. Nous avons identifie les caracteristiques non-lineaires du phenomene et verifie, pour la premiere fois, quelques resultats analytiques. La partie experimentale de cette etude a necessite que nous resolvions de nombreux problemes pratiques lies a la generation en laboratoire d'ondes bi-dimensionnelles de qualite et a la mesure de leurs diverses caracteristiques.


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  • Détails : 2 vol. (211, 195 p.)
  • Annexes : Bibliogr. 67 réf.

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