Cascades infiniment divisibles : vers une physique statistique de la turbulence ? P. Chainais Cascades infiniment divisibles : vers une physique statistique de la turbulence? P. Chainais LIMOS UMR 6158 ISIMA - Univ. Clermont II Clermont-Ferrand Séminaire des élèves ENS Paris - 27 avril 2004 1Cascades infiniment divisibles : vers une physique statistique de la turbulence ? P. Chainais Mécanique des fluides : l’équation de Navier-Stokes C.L. Navier G.G. Stokes (1785-1836) (1819-1903) ∂v 1 +(v.∇)v = ∇p + v|{z}| {z }∂t diffusioninertie + conditions aux limites équation non-linéaire =⇒ instabilités... solution(s) 3D : existence? unicité? régularité? Séminaire des élèves ENS Paris - 27 avril 2004 2Cascades infiniment divisibles : vers une physique statistique de la turbulence ? P. Chainais Nombre de Reynolds U L Re = O. Reynolds (1842-1912) 1 2U [m.s ] L [m] [m.s ] Re 5 5 20 20manteau terrestre 10 10 10 10 5 6 6 5bactérie dans l’eau 10 10 10 10 1 2 5 2fumée de cigarette 10 10 10 10 0 2 6 4batteur à œufs 10 10 10 10 0 0 6 6nageur dans l’eau 10 10 10 10 1 2 a 4 5 8 a 10écoulement atmosphérique 10 10 10 10 Séminaire des élèves ENS Paris - 27 avril 2004 3Cascades infiniment divisibles : vers une physique statistique de la turbulence ? P. Chainais Transition vers la turbulence : autour de Rec Re = 9,6 Re = 13,1 Re = 26 Re = 2000 Re = 10000 Séminaire des élèves ENS Paris - 27 avril 2004 4* * * * Cascades infiniment divisibles : vers une physique statistique de la turbulence ? P. ...
Cascades infiniment divisibles : vers une physique statistique de la turbulence ? P. Chainais
Cascades infiniment divisibles :
vers une physique statistique
de la turbulence?
P. Chainais
LIMOS UMR 6158
ISIMA - Univ. Clermont II
Clermont-Ferrand
Séminaire des élèves ENS Paris - 27 avril 2004 1Cascades infiniment divisibles : vers une physique statistique de la turbulence ? P. Chainais
Mécanique des fluides : l’équation de Navier-Stokes
C.L. Navier G.G. Stokes
(1785-1836) (1819-1903)
∂v 1 +(v.∇)v = ∇p + v|{z}| {z }∂t
diffusioninertie
+ conditions aux limites
équation non-linéaire =⇒ instabilités...
solution(s) 3D : existence? unicité? régularité?
Séminaire des élèves ENS Paris - 27 avril 2004 2Cascades infiniment divisibles : vers une physique statistique de la turbulence ? P. Chainais
Nombre de Reynolds
U L
Re =
O. Reynolds
(1842-1912)
1 2U [m.s ] L [m] [m.s ] Re
5 5 20 20manteau terrestre 10 10 10 10
5 6 6 5bactérie dans l’eau 10 10 10 10
1 2 5 2fumée de cigarette 10 10 10 10
0 2 6 4batteur à œufs 10 10 10 10
0 0 6 6nageur dans l’eau 10 10 10 10
1 2 a 4 5 8 a 10écoulement atmosphérique 10 10 10 10
Séminaire des élèves ENS Paris - 27 avril 2004 3Cascades infiniment divisibles : vers une physique statistique de la turbulence ? P. Chainais
Transition vers la turbulence : autour de Rec
Re = 9,6 Re = 13,1 Re = 26
Re = 2000 Re = 10000
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*
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Cascades infiniment divisibles : vers une physique statistique de la turbulence ? P. Chainais
En régime turbulent (Re>Re )c
irrégularité en temps et en espace
(cf. instabilités),
présence de structures à des échelles très différentes,
dissipation efficace,
mélange efficace.
(IRPHE, M. Abid, S. Le Dizès, T. Leweke, P. Meunier, A. Verga)
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Cascades infiniment divisibles : vers une physique statistique de la turbulence ? P. Chainais
De nombreux domaines d’application
météorologie (vents, courants marins,...),
pollution (fumées,...),
chimie, combustion, (mélanges, moteurs...)
transports (hydro et aérodynamisme),
astrophysique, (cf. magnétohydrodynamique)
sport...
Quelques exemples en image...
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Météo
Séminaire des élèves ENS Paris - 27 avril 2004 7Cascades infiniment divisibles : vers une physique statistique de la turbulence ? P. Chainais
Pollution
Séminaire des élèves ENS Paris - 27 avril 2004 8Cascades infiniment divisibles : vers une physique statistique de la turbulence ? P. Chainais
Mélange, combustion...
Séminaire des élèves ENS Paris - 27 avril 2004 9Cascades infiniment divisibles : vers une physique statistique de la turbulence ? P. Chainais
Voiture, camion,...
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