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Turbulence de Grille Oscillante à Basses Températures

Lundi 17 octobre 2016 10:30 - Duree : 2 heures
Lieu : LEGI Amphithéâtre K118, 1209-1211 rue de la Piscine, Domaine Universitaire, St-Martin-d’Hères

Orateur : Soutenance de Thèse de Ndèye Fatimata Issaga SY

Cette thèse a pour objectif l’étude comparée de la turbulence isotherme en hélium I (He I : fluide classique) et en hélium II (He II : une partie du fluide est inviscide) par analyse lagrangienne. Les analogies et/ou différences du comportement dynamique en écoulement classique et superfluide devraient ainsi nous renseigner sur les caractéristiques multi-échelles intrinsèques de la turbulence. Ce type de recherche, qui constituait une première mondiale en début de thèse, semble promis à un bel avenir ; à titre d’exemple des mesures similaires de suivi Lagrangien He I/He II en aval d’un barreau oscillant sont actuellement en cours à Charles Université (Prague).

Nous avons opté pour l’écoulement canonique de grille oscillante car il est isotrope, sans vitesse moyenne (autorisant ainsi un temps d’observation long) et homogène par plan. Nous basons nos mesures sur la visualisation de microsphères creuses de verre, dont la densité est voisine de celle de l’hélium liquide. Cette expérience étant nouvelle, il a fallu procéder à sa conception et à son dimensionnement, à sa mise en place ainsi qu’à sa calibration. Le cryostat que l’on a conçu est entièrement en verre, permettant ainsi une observation multi-angles de l’écoulement. Le système de visualisation utilisé est basé sur l’imagerie haute cadence en éclairage « backlight » (diffusion avant). De la reconstruction des trajectoires des particules, nous avons pu réaliser des analyses lagrangiennes à une particule (à un temps et à deux temps), mais aussi étudier la dispersion relative de paires de particules. La résolution spatiale et temporelle de nos mesures nous a permis de caractériser pleinement les échelles inertielles de la turbulence tandis que les échelles dissipatives sont plus marginalement résolues.

Dans ces conditions, nous retrouvons que les caractéristiques de la turbulence en He I sont en accord avec les mesures de la littérature dans des écoulements similaires en fluide classique.

De plus, ce même comportement est également observé en hélium superfluide.

Contact : michele.moucot@cea.fr

Discipline évènement : (Physique)
Entité organisatrice : (CEA Grenoble)
Nature évènement : (Soutenance de thèse)
Site de l'évènement : Domaine Universitaire de St Martin d’Hères

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