Thèse soutenue

Effets du mascaret sur le mélange turbulent : une étude numérique et expérimentale dans les ondes positives
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Auteur / Autrice : Bruno Simon
Direction : Hubert ChansonPierre Lubin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance le 24/10/2013
Etablissement(s) : Bordeaux 1 en cotutelle avec University of Queensland
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de mécanique et d'ingénierie de Bordeaux - Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux / I2M
Jury : Président / Présidente : Serge Huberson
Examinateurs / Examinatrices : Frédérique Larrarte
Rapporteurs / Rapporteuses : Frédérique Larrarte, Dominic Reeve

Résumé

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Un mascaret est une vague remontant contre le courant d’un fleuve lorsque la marée se propage dans un estuaire. À son passage, le mascaret induit une forte turbulence et un fort mélange dont les effets sur la vie de l’estuaire sont encore mal quantifiés. Ici, le phénomène est étudié expérimentalement et numériquement en utilisant un modèle d’onde positive se propageant contre un courant permanent.L’étude en laboratoire a permis de mesurer les variations de la surface libre, de la vitesse de l’écoulement ainsi que des échelles de turbulence. Lors de son passage, des fluctuations importantes de la surface libre et de la vitesse de l’écoulement sont observées, ainsi que des variations des échelles de turbulences. Des structures turbulentes semblent se former près du fond sous le front de l’onde et montent dans la colonne d’eau après le passage du front.La simulation numérique fut réalisée à partir de données expérimentales d’onde positive ondulée sur fond lisse. Une validation des méthodes numériques a été réalisée pour différente configuration. Les résultats des simulations d’onde positives donnent une cartographie détaillée de l’écoulement dans tout le canal. De plus, la simulation a permis d’identifier une inversion de la vitesse près des parois lors du passage des crêtes des ondes générant dans certaines configurations des structures turbulentes.