Skip to Main content Skip to Navigation
Theses

L'écoulement de von Kármán comme paradigme de la physique statistique hors de l'équilibre

Résumé : Cette thèse tente d'effectuer une approche de physique statistique (à l'équilibre et hors équilibre) d'un écoulement pleinement turbulent de von Kármán produit par la contra-rotation de deux turbines dans un cylindre rempli de fluide. Dans une première partie, les résultats expérimentaux obtenus en commande en vitesse sont complétés par des observations par PIV, puis étudiés dans le cadre de la mécanique statistique : la divergence de susceptibilité qui est notamment observée est étudiée à la manière d'un modèle d'Ising-Champ moyen, dans lequel les corrélations spatiales de l'écoulement et le théorème fluctuation-dissipation sont examinés. En second lieu, les résultats de commande en couple sont complétés : l'existence de réponses différentielles négatives dans l'écoulement autorise une analogie avec certains dipôles électriques et fluides complexes. Nous interprétons ces résultats comme une forme d'inéquivalence d'ensemble, typique des systèmes possédant des interactions à longue portée. Les temps d'échappement des régimes multi-stables sont également étudiés comme un simple problème de puits de potentiel de Kramers, révélant une dynamique globale à petit nombre de degrés de liberté. Finalement, des résultats préliminaires de l'expérience SHREK effectuées dans l'hélium à très basse température sont présentés. Les couples mécaniques exercés sur les turbines sont similaires dans le cas du fluide normal et du superfluide. Les nombres de Reynolds accessibles dans l'expérience permettent en outre une étude plus complète du cycle d'hystérésis en fonction du nombre de Reynolds.
Complete list of metadatas

Cited literature [170 references]  Display  Hide  Download

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00911544
Contributor : Brice Saint-Michel <>
Submitted on : Friday, November 29, 2013 - 1:24:38 PM
Last modification on : Friday, May 29, 2020 - 3:58:08 PM
Document(s) archivé(s) le : Monday, March 3, 2014 - 7:45:21 PM

Identifiers

  • HAL Id : tel-00911544, version 1

Citation

Brice Saint-Michel. L'écoulement de von Kármán comme paradigme de la physique statistique hors de l'équilibre. Dynamique des Fluides [physics.flu-dyn]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. Français. ⟨tel-00911544⟩

Share

Metrics

Record views

953

Files downloads

4046