Etude experimentale des fluctuations de vitesse, de temperature et de pression en turbulence developpee

par FREDERIC MOISY

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Patrick Tabeling.

Soutenue en 2000

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    L'utilisation de l'helium a basse temperature en turbulence developpee s'avere decisive pour l'etude des proprietes statistiques des champs de vitesse et de traceur passif, grace a une gamme de nombres de reynolds inegalee et a d'excellentes conditions de stabilite. Les experiences presentees dans cette these sont effectuees en geometrie confinee, entre deux disques en rotation. Nous decrivons dans un premier temps les transferts d'energie a travers les echelles, et en particulier l'existence d'une tendance algebrique vers un regime asymptotique (loi des 4/5 de kolmogorov) dans la limite des tres grands nombres de reynolds. Nous discutons en detail la validite de l'equation de kolmogorov dans differentes configurations d'ecoulement, et caracterisons en particulier l'influence des grandes echelles sur un tel regime asymptotique. Nous presentons dans un second temps de nouveaux resultats concernant des mesures fluctuations de temperature, realisees pour la premiere fois dans l'helium a basse temperature. Nous caracterisons notamment l'intermittence du scalaire passif sous l'aspect des lois d'echelles anormales. Nous montrons que l'evolution des exposants de fonction de structure suggere la presence d'une saturation aux ordres eleves, signature de statistiques dominees par la presence de fronts intenses. Nous etudions les proprietes statistiques de ces fronts, et mettons en evidence leur repartition auto-similaire. Enfin, nous presentons de nouveaux resultats concernant les fluctuations de pression en turbulence, a partir d'une experience originale de cavitation dans l'eau. Nous menons une etude qualitative des structures coherentes de basse pression dans l'ecoulement en contrarotation. Nous nous penchons ensuite sur leur contribution aux distributions de pression exponentielles, mesurees en volume, soulignant l'importance des grandes echelles dans la description des fluctuations de pression.


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Informations

  • Détails : 198 p.
  • Annexes : 191 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 2000
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