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Thèse

Diffusion, étirement et intermittence dans le transport turbulent

Résumé : Cette thèse est divisée en deux parties. La première est dédiée au chaos déterministe et, plus particulièrement, aux propriétés d'une classe de systèmes dynamiques qui constitue une généralisation du modèle de Lorenz. L'evolution temporelle de ce système peut être interprétée comme le mouvement oscillatoire d'une particule classique dans un potentiel bistable. Cette interprétation a permis d'effectuer une analyse systématique des propriétés chaotiques du système de Lorenz et d'obtenir un exemple de diffusion déterministe unidimensionnelle.
La deuxième partie porte sur le transport turbulent passif. Le cas le plus simple de transport est celui d'un champ scalaire, comme la température ou la concentration d'un colorant. L'étude de la dynamique des particules lagrangiennes montre que les grandes fluctuations d'un scalaire en déclin dans un écoulement turbulent incompressible, sont plus fréquentes que celles prédites par une distribution gaussienne. Un cas de transport plus complèxe est le transport d'un champ vectoriel comme le champ magnétique. Dans le cadre du modèle de Kraichnan, le problème de la dynamo magnétique peut être transformé dans un problème de mécanique quantique. Cela permet d'analyser l'influence des propriétés d'échelle de l'écoulement porteur sur la croissance du champ magnétique. Le dernier cas traité de transport passif concerne la transition «enroulé/étiré » d'un polymère. Lorsque l'écoulement porteur est défini par le modèle de Kraichnan, la distribution de probabilité de l'élongation du polymère satisfait une équation du type Fokker-Planck. Cette équation est résolue de façon exacte par un développement en fonctions propres.
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Contributeur : Dario Vincenzi <>
Soumis le : samedi 27 mars 2004 - 19:55:57
Dernière modification le : mardi 26 mai 2020 - 18:50:58
Document(s) archivé(s) le : vendredi 2 avril 2010 - 20:05:49

Identifiants

  • HAL Id : tel-00005476, version 1

Citation

Dario Vincenzi. Diffusion, étirement et intermittence dans le transport turbulent. Dynamique des Fluides [physics.flu-dyn]. Université Nice Sophia Antipolis, 2003. Français. ⟨tel-00005476⟩

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