Ecoulements d'un fluide dans une cavite en precession : approches numerique et experimentale

par JEROME NOIR

Thèse de doctorat en ?

Sous la direction de DOMINIQUE JAULT.

Soutenue en 2000

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Nous savons aujourd'hui que le champ magnetique terrestre est cree au sein du noyau par des processus dynamo. Pour pouvoir comprendre la creation et l'evolution de ce champ nous devons connaitre la dynamique de la partie liquide du noyau terrestre. Le soleil et la lune exercent sur la terre un couple de gravite moyen entrainant un mouvement de precession de l'axe de rotation de notre planete. Comment le noyau liquide reagit-il a ce forcage luni-solaire ? pour pouvoir aborder cette question nous avons considere un modele physique simple constitue d'une cavite remplie d'eau dont nous imposons la vitesse de rotation et la vitesse de precession. La premiere partie de ce travail porte sur une approche numerique du probleme dans le cas particulier d'un conteneur spherique, nous avons pu ainsi etudier le role de la viscosite. Nous montrons en particulier que l'ecoulement laminaire se superposant a la rotation solide du fluide est controle par une couche limite visqueuse localisee au voisinage de la paroi. Une etude detaillee nous a permis d'identifier des lois de comportement asymptotiques pour la vitesse. Dans une seconde partie nous presentons l'experience de precession ciceron au cours de laquelle nous nous sommes attaches d'une part a decrire le mouvement de rotation solide du fluide, d'autre part a caracteriser les differentes transitions de l'ecoulement secondaire vers la turbulence. Nous proposons a l'issue de cette etude experimentale que la principale source d'instabilite soit de type cisaillante. Bien que nos connaissances ne soient pas encore suffisantes pour pouvoir decrire la dynamique du noyau liquide induite par la precession, nous pouvons penser d'apres nos resultats que l'ecoulement n'est certainement pas laminaire. D'autres etudes, notamment experimentales, sont envisagees pour poursuivre ce travail.


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Informations

  • Détails : 173 p.
  • Annexes : 43 ref.

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