Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels

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Mardi 14 juin à 11h, salle A103 du LEGI

Emma FLORENS, IMFT Toulouse

Titre/Title :
Etude expérimentale d’écoulements turbulents à surface libre sur macro-rugosités.

Contact :
David Hurther.

Résumé/Abstract :
On s’intéresse ici à des problématiques méthodologiques et physiques liées à l’étude d’écoulements turbulents sur fond rugueux en condition de fort confinement. L’étude menée ici est basée sur des mesures de PIV (Particle Image Velocimetry) de grande résolution spatiale effectuées dans un canal hydraulique à surface libre de très grande dimensions (20 m x 1.1 m x 0.5 m) pour des écoulements turbulents se faisant sur des éléments rugueux cubiques, de hauteur h=2 cm, pour un même nombre de Froude Fr=0.22, et pour plusieurs nombres de confinement h/D (D hauteur d’eau).
A partir de ces mesures, on cherche, dans un premier temps, à mettre en place une méthodologie robuste permettant d’aboutir à une description verticale qui soit la plus représentative possible de l’écoulement dans la sous couche rugueuse. A partir de cette description, il a ensuite été possible de discuter de l’effet des rugosités sur la structure de l’écoulement, en particulier sur la loi logarithmique de vitesse. Cette étude semble mettre en évidence l’existence de deux échelles de vitesse : la vitesse de frottement, caractérisant le frottement à la paroi, qui semble être différente de la vitesse caractéristique de l’écoulement, en particulier pour de forts confinements. Il a été également mis en évidence que, contrairement aux idées reçues, la loi logarithmique « résiste » à de forts confinements et ce jusqu’à des rapports h/D de 0,33.