Ondes propagatives dans des systèmes convectifs soumis à des effets de tension superficielle

par Jean-Marc Vince

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Monique Dubois-Gance.

Soutenue en 1994

à Paris 7 .

Le jury était composé de Patrick Tabeling.

mots clés

• Ondes -- Propagation

Résumé

Cette thèse s’intéresse à l’étude expérimentale d'ondes hydrothermales apparaissant dans une géométrie quasi-unidimensionnelle pour une couche de fluide avec surface libre soumise à des gradients horizontaux et verticaux de température. Ceux-ci sont induits par la présence d'un fil chaud au sein de la couche de fluide mais près de la surface libre. Nous mettons en évidence les propriétés générales de ces ondes avant de réaliser une étude expérimentale et théorique nous permettant d’appréhender l'aspect hydrodynamique de ce phénomène. Notamment nous nous intéressons aux rôles respectifs des effets de volume et des effets de surface dans le déclenchement de l’instabilité. Nous étudions aussi les propriétés critiques de l'apparition des ondes à l'aide de mesures près du seuil, ces dernières nous permettant de conclure à la nature convective de l’instabilité au voisinage du seuil. Enfin, par un forçage modulé dans le temps, nous faisons apparaître des ondes stationnaires a la place des ondes propagatives. Un travail théorique utilisant des équations d'amplitude et s'accordant très bien avec les observations expérimentales nous permet de comprendre le mécanisme d'apparition de ces ondes stationnaires.

Titre traduit

Traveling waves in convective systems subjected to surface tension effects

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