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Séminaires MSC
"Matière et Systèmes Complexes"

                      
Mardi 1er mars 2005 à 16h30
Tour 33, couloir 33-43, 2ème étage, salle de réunion

Florent Ravelet
(CEA, Saclay)

Bifurcation globale dans un écoulement de von Karman fortement turbulent

L'écoulement de von Karman est celui d'un fluide contenu dans un cylindre et mis en mouvement entre deux turbines contrarotatives  (entraînement inertiel). Pour un nombre de Reynolds Re supérieur à 104, dans un régime de turbulence pleinement développée, on observe la coexistence de deux régimes turbulents distincts. L'un restaure statistiquement les symétries de base du problème, l'autre brise la symétrie par retournement par rapport à tout axe équatorial (écoulement "bifurqué"). La puissance dissipée est 4 fois plus importante dans ce régime.

Les transitions entre ces différents états révèlent une statistique particulière et sont fortement hystérétiques. Elles posent la question du rôle joué par les fluctuations turbulentes dans cette bifurcation.

Nous présentons ici une étude de l'écoulement en fonction du nombre de Reynolds, montrant que la bifurcation globale apparaît en régime turbulent, puis une caractérisation des différents régimes obtenus à haut Re en terme de propriétés globales (transport de moment cinétique, existence d'une fréquence dans l'état bifurqué, régimes intermittents). Nous étudions enfin l'évolution des diagrammes de bifurcation en fonction des paramètres géométriques et des conditions sur le cylindre.