Circulations de Langmuir et turbulence sous une houle cisaillée par le vent

Langmuir circulations and turbulence under winb waves

• Auteur / Autrice : Moacyr Cunha de Araujo Filho
• Direction : Lucien Masbernat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique et chimie de l'environnement
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cisaillement du vent

Turbulence

Chimie de l'environnement

Vagues

Simulation, Méthodes de

Vents

Simulation par ordinateur

Courants marins

Résumé

Il s'agit d'une contribution a la modelisation des processus de transfert dans la couche marine de surface: on veut rendre compte en particulier de l'organisation en cellules de langmuir du champ cinematique moyen et des fortes intensites turbulentes observees en presence de vagues cisaillees par le vent. L'interet de l'etude est de verifier l'influence de la turbulence sur l'organisation cellulaire, et reciproquement l'influence des ecoulements secondaires sur le champ turbulent. Un premier ensemble de cas traites est rapporte a des situations environnementales typiques, pour lequel la turbulence du milieu est representee par une viscosite equivalente constante. On cherche l'effet d'un gradient de pression longitudinal sur la structure des ecoulements. Les reponses transitoires du modele sont comparees a des observations de terrain et a d'autres travaux trouves dans la litterature. Le second ensemble de simulations est rapporte essentiellement a des experiences de laboratoire, obtenues dans des souffleries air-eau a fetch limite. Dans ce cas, on utilise une fermeture au point de la turbulence a l'aide d'un modele a deux equations du type (k, ). Les experiences sont utilisees pour verifier l'influence simultanee de la convection secondaire et des conditions a la limite de surface pour les grandeurs turbulentes. Ces conditions a la limite sont donnees soit par un equilibre production-dissipation, soit par un equilibre diffusion-dissipation de l'energie cinetique turbulente. Les resultats confirment l'importance des mouvements secondaires sur les structures cinematiques et turbulentes des ecoulements, et permettent aussi de verifier des hypotheses de modelisation des contributions orbitales sur le surplus d'energie cinetique turbulente frequemment observes sous des vagues energetiques