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Thèse soutenue

Étude théorique et expérimentale des ondes solitaires interfaciales

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Auteur / Autrice : Hervé Michallet
Direction : Eric Barthélémy
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance en 1995
Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Résumé

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Nous cherchons a caracteriser experimentalement une onde solitaire se propageant a l'interface de deux fluides. Nous nous interessons plus particulierement aux cas des ondes de grande amplitude, et lorsque le rapport d'epaisseurs des deux couches est proche de l'unite. Dans un premier temps, nous reprenons des developpements asymptotiques, qui conduisent aux equations dites kdv (avec un terme non-lineaire quadratique) et kdv-mkdv (termes non-lineaires quadratique et cubique). Ces modeles approches sont compares a une solution exacte calculee numeriquement. Ces developpements mettent en evidence des parametres physiques et leurs relations que nous comparons ensuite avec des mesures experimentales. Nous decrivons la realisation et la mesure d'une onde longue interfaciale dans un petit canal rempli de deux fluides non-miscibles: eau et petrole. La comparaison des resultats experimentaux avec les modeles theoriques s'effectue en termes de profils et de relations pulsation caracteristique-amplitude. Elle met en evidence la tres bonne correlation des essais avec la solution numerique et le caractere asymptotique des developpements analytiques: le domaine de validite des equations kdv (ondes longues de petite amplitude) et kdv-mkdv (ondes longues de grande amplitude) est illustre. Dans le cas ou les deux couches ont une epaisseur du meme ordre de grandeur, les resultats experimentaux montrent une bonne concordance avec la theorie kdv-mkdv