Instabilités convectives en cellules de Hele-Shaw

par Saïd Aniss

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Pierre Brancher.

Soutenue en 1993

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .

mots clés

• Instabilité Rayleigh Benard
• Cellule Hele Shaw
• Fluide ferromagnétique
• Rayleigh-benard instability
• Hele Shaw cell
• Ferromagnetic fluid
• Instabilité de Rayleigh-Taylor
• Fluides magnétiques

Résumé

Ce mémoire est consacre aux instabilités convectives stationnaires, en cellules de Hele-Shaw, pour des fluides usuels en présence du champ de pesanteur et pour des ferrofluides en présence d'un champ magnétique. Dans le premier chapitre, nous donnons une définition générale des liquides magnétiques ainsi que leurs propriétés thermomagnétiques, ensuite nous présentons les équations générales gouvernant le mouvement de convection magnétique et gravitationnelle. Dans le second chapitre, nous faisons un rappel sur la théorie des systèmes dynamiques qui fournit les outils de base permettant d'aborder les problèmes de stabilité. Dans le troisième chapitre nous effectuons une analyse de stabilité linéaire et faiblement non linéaire au voisinage du seuil de la convection de Rayleigh-Benard, cette analyse est accompagnée d'une étude expérimentale. Cela pour une configuration de Hele-Shaw horizontale et d'extension infinie. Dans le quatrième chapitre, nous effectuons une analyse de stabilité linéaire et faiblement non linéaire d'un écoulement unicellulaire dans une cellule de hele-shaw inclinée et differentiellement chauffée. Enfin, dans le dernier chapitre, nous réalisons une simulation théorique et expérimentale de la convection de Rayleigh-Benard dans un liquide magnétique, soumis a un gradient de champ magnétique extérieur, en l'absence de la pesanteur

Titre traduit

Magnetic and gravitational thermoconductive instabilities in hele-shaw cell

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