Descriptif
ObjectifLes écoulements fluides sont omniprésents dans la nature. Dans de nombreux cas, la stratification en densité joue un rôle fondamental dans la dynamique des écoulements, souvent en modifiant les mouvements désordonnés rurbulents. L'interaction entre la turbulence et la stratification peut se manifester de façon surprenante et non-intuitive, mais elle est la clé permettant de décrire et de comprendre le monde dans lequel nous vivons. Dans ce cours, on explorera la variété de comportements de quelques écoulements stratifiés en densité ayant un impact environnemental important.On s'attachera à développer l'intuition physique et à maîtriser les outils de modélisation mathématique permettant de les comprendre. Après avoir introduit les effets de la stratification dans les équations fondamentales et identifié la gamme d'échelles pertinente, on considèrera quatre classes d'écoulements. Le cours sera illustré à l'aide d'expériences de coin de table et de séquences vidéos.
Enseignant
Colm Caulfield, BP Institute et Department of Applied Mathematics & Theoretical Physics (DAMTP), University of Cambridge
colm@bpi.cam.ac.uk
Contenu
1) Ondes internes de gravité, c'est-à-dire celles qui sont omniprésentes dans les fluides en présence de variations verticales de la densité
2) Panaches turbulents, c'est-à-dire des sources isolées de flottabilité, en environnement naturel et en environnement urbain
3) Courants gravitaires, c'est-à-dire la brise marine, les tempêtes de sable, les avalanches, les échappements accidentels dans les installations industrielles
4) Introduction à la dynamique du mélange stratifié turbulent
Niveau requis : Un cours de mécanique des fluides présentant les équations de Navier-Stokes relatives aux fluides non-stratifiés incompressibles à nombre de Reynolds fini.
Modalités d'évaluation : Examen écrit
Langue du cours : Anglais
Credits ECTS : 1.5
Diplôme(s) concerné(s)
Parcours de rattachement
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade réduitPour les étudiants du diplôme Echanges PEI
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)Pour les étudiants du diplôme Fluid Mechanics
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 1.5 ECTS