Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels

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Mardi 13 décembre 2016 à 11h00 en salle K118

Corentin Herbert, Postdoctorant ENS, Lyon

Titre/Title : Séparation d’échelles et propriétés statistiques d’écoulements anisotropes et inhomogènes

Contact : Achim Wirth (équipe MEIGE)

Résumé/Abstract : En raison de leur dynamique non-linéaire et du grand nombre de degrés de liberté mis en jeu, il est naturel d’étudier les écoulements à haut nombre de Reynolds au niveau statistique.
Dans les écoulements anisotropes et inhomogènes, l’apparition de multiples échelles caractéristiques permet de mettre en oeuvre des outils de mécanique statistique pour prédire théoriquement et modéliser numériquement ces écoulements.
Cette démarche sera illustrée par deux exemples, pertinents en particulier pour les écoulements géophysiques : la formation de structures cohérentes à grande échelle d’une part, et, d’autre part, le rôle des tourbillons et des ondes internes dans les transferts d’énergie entre échelles spatiales dans les écoulements tournants stratifiés.
Dans le premier cas, je m’intéresserai notamment aux interactions entre écoulement moyen et fluctuations turbulentes dans un écoulement bi-dimensionnel dans un domaine rectangulaire avec conditions aux limites périodiques. Grâce à des simulations numériques directes à temps long, je comparerai aux prédictions théoriques les statistiques des profils associés à l’écoulement moyen et à la turbulence dans le dipôle de vortex constituant le régime stationnaire de l’écoulement.
Dans le second cas, je relierai la phénoménologie des écoulements tournants stratifiés, et en particulier la direction du flux spectral d’énergie, à la séparation d’échelle de temps entre ondes internes et tourbillons, à travers des considérations théoriques et des simulations numériques directes hautes résolution.

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