La lecture en ligne est gratuite
Lire Télécharger
PROPOSITION DE SUJET DE THESE Ann´ee2010
Titre :Trsiannoit´dsuoceemelncavntseparait´e´lpelle´iduqpie´´euhaecsoutsee champmagne´tique Laboratoire :LMFA, UMRCNRS 5509, Ecole Centrale de Lyon Encadrement :Daniel Henry e.mail :daniel.henry@eclyon.fr Re´sume´: Lesinstabilite´shydrodynamiquesencavite´chau´eeont´et´ebien´etudie´esdanslecasdecavit´es ´etendues,maisbeaucoupmoinspourdescavit´esconne´esend´epitdelimportancedecesinstabilite´sdanscertainsprocessusdefabricationdemate´riauxo`uellessontlacausedede´fautsdans lescristauxobtenusetdanslesexpe´riencesdemesuresdepropri´ete´sphysiquesou`ellespeuvent perturberlesmesures.Desr´esultatsexp´erimentauxsurlestransitionsde´coulementsencavit´es paralle´le´pipe´diquesonte´t´eobtenus,danslecadredecollaborationsavecnotree´quipe,auCen1 tredeDynamiqueNonLine´airedelUniversit´edeManchester.Cesexpe´riences,re´alis´eesdans dugalliumcontenudansunecavit´echaue´elate´ralementavecdesmesuresdetemp´eraturepar thermocouples,ontpermisdebiensituerlesseuilsdetransitionoscillatoireetd´etudierleur 2 stabilisationlorsquunchampmagne´tiqueestapplique´. Nousproposonsdoncdanslecadredecetravaildapprofondirlacompr´ehensiondescomportementsmis`ajourexpe´rimentalementdansdetellessituationsparuneapprochedesimulationnum´erique.Letravailsappuierasurdesm´ethodesnum´eriquesperformantesetapproprie´es(m´ethodesspectrales,techniquesdecontinuation)permettantlesuividessolutionssous laformedediagrammesdebifurcationainsiquelad´eterminationdirecteetlesuividespoints debifurcation,pointsdetransitionentredi´erentstypesde´coulement.Nousavonsd´ej`ar´ealis´e dese´tudessurlestransitionsde´coulementenfaisantvarierlargementlesrapportsdeformede 3 lacavite´.Lobjectifdutravailseradepr´eciserdansdescongurationsge´ome´triquesdutype decelle´etudi´eeexp´erimentalement(longueur×largeur×hauteur=5×1.3×seuqitsiert´acarscle1) desdie´rentessolutionsconvectivesstablesouinstablesainsiqueleurenchaıˆnementquand ladiffe´rencedetemp´eratureΔT´ee.mentUneleullecaatguelser´xtxeeusd´eitemedselertn attentionparticulie`reseraporte´esurdesr´esultatsexpe´rimentaux`a´eclaircir.Eneet,une transitionoscillatoiredirecteestobserv´eeexpe´rimentalementalorsquedescalculsdesimulationavece´volutiontemporelleontlaiss´epenser`alapr´esencedunebifurcationstationnaire avantlatransitionoscillatoire.Dautrescalculspre´liminairesontplutˆotmisen´evidencela pr´esencedunpointnoeudcol.Desquestionsseposentaussisurladynamiquedestransitions oscillatoiresquised´eveloppentaudela`decestransitionsstationnaires,etsurlapossibilit´ede rep´ererexpe´rimentalementcestransitionsstationnaires.Lesdi´erencesentrelesr´esultatsdes simulationsetdelexp´eriencesugge`rentaussilapossiblen´ecessit´edeprendreencompte,dans lemod`ele,lavariationdesproprie´te´sphysiquesaveclatempe´rature.Lescalculsdesimulationseronte´tendusversdescavit´esderapportsdeformedie´rentsetdesnombresdePrandtl die´rents.Enn,unepartimportantedutravailseraconsacr´eea`lamiseen´evidenceeta`la caract´erisationdelactionduchampmagne´tiquesurcesdie´rentesinstabilit´es.Dansl´etude decestransitionsde´coulements,uneattentionparticuli`ereseraport´ee`alanalysedessym´etries etdesbilans´energe´tiquesauxseuils.
1 Hof, B., Juel, A., Zhao, L., Henry, D., BenHadid H. and Mullin, T. 2004 Onset of oscillatory convection in molten gallium.515J. Fluid Mech., 391413. 2 Hof, B., Juel A. and Mullin, T. 2005 Magnetohydrodynamic damping of oscillations in lowPrandtlnumber convection.J. Fluid Mech.545, 193201. 3 Henry, D. and BenHadid, H. 2007 Multiple flow transitions in a box heated from the side in lowPrandtl number fluids.76, 016314Phys. Rev. E, 19.