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Séminaire de Mécanique d'Orsay

Le Jeudi 28 novembre à 14h00 - Salle de conférences du LIMSI

Influence du confinement sur le développement spatio-temporel d’un sillage

Luca Biancofiore
Imperial College, London

L’object de ce travail est l’étude de la stabilité de sillages et, en particulier, de l’influence du confinement sur leurs propriétés de stabilité. Différentes analyses sont effectuées pour parvenir à ce but. Une analyse locale, sous la condition WKBJ, est effectuée en premier lieu, en utilisant comme modèle une famille de sillages non visqueux et confinés en présence ou pas d’une tension de surface aux interfaces. Le developpement temporel ainsi que spatio-temporel des tels écoulements sont examinés et commentés. En particulier, on s' intéresse à l’effet déstabilisant d’un confinement modéré sur le développement d’un sillage. L’influence du confinement sur des sillages non-parallèles et visqueux est également examinée par des simulations numériques directes (DNS). En fixant le nombre de Reynolds à Re = 100, l’effet déstabilisant pour un confinement modéré est confirmé avec aux parois des conditions de glissement ou bien d’adhérence. En augmentant le nombre de Reynolds à Re = 500, des phénomènes plus complexes ont été observées, sous la forme d’un front vacillant. En outre, avec des simulations des grandes échelles (LES), on examine l’effet du confinement sur des sillages turbulents à Re = 5000. L’ étude de plusiers quantités, comme l’energie cinétique turbulente, son taux de dissipation, des spectres de vitesse et la fonction de structure de troisième ordre, a mis en évidence que le confinement favorise le développement de la turbulence 3D. En introduisant la tension superficielle dans les sillages on a noté une destabilisation contre-intuitive. On a montré que cet effet est du à l’interaction entre les ondes de Rossby contre-propagatives (CRWs) et les ondes capillaires (CWs).