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Accueil > Evénements Scientifiques > Soutenances de Thèses et HDR > Thèses et HDR 2012 > HDR David Fabre le 12 décembre : Tourbillons, Sillages et trajectoires : Instabilités, dynamique et modélisation physique.

HDR David Fabre le 12 décembre : Tourbillons, Sillages et trajectoires : Instabilités, dynamique et modélisation physique.

20 novembre 2012

HDR de David Fabre, Maître de Conférences à l’UPS-IMFT

Mercredi 12 décembre à 10h
Amphithéâtre Nougaro

Je présenterai une synthèse des activités de recherches que j’ai menées et encadrées au sein de l’IMFT depuis mon recrutement en tant que Maître de Conférences en septembre 2003.
Deux sujets seront plus particulièrement détaillés. Le premier concerne le mouvement d’objets solides en chute libre dans un fluide visqueux, et plus particulièrement le cas de disques minces. Une étude par simulation numérique a permis de mettre en évidence différents styles de chute : rectiligne, zigzag, autorotation, et bien d’autres régimes plus exotiques. Une étude de « stabilité globale » du système couplé fluide-objet, linéaire et faiblement non linéaire, a par la suite été entreprise, avec pour objectif de décrire les propriétés de la première transition (qui mène en général de la trajectoire rectiligne au zigzag), et notamment son caractère supercritique ou sous-critique. Dans l’analyse des résultats je m’efforcerai de cerner les influences respectives des instabilités de sillage et de la dynamique propre de l’objet sur la trajectoire. En faisant un détour par l’étude d’un modèle-jouet monodimensionnel, je montrerai que si dans le cas général les deux aspects sont intimement couplés, un découplage s’opère dans les limites respectives des faibles masses (ou la dynamique de sillage domine), et des grandes masses (ou se retrouvent deux types de modes, respectivement dominés par le sillage et par l’objet).

Le second sujet concerne la dynamique d’écoulements tournants à surface libre. Je présenterai plus particulièrement une étude menée en collaboration avec l’université de Copenhague, concernant l’apparition de motifs polygonaux à la surface libre d’un liquide contenu dans récipient cylindrique dont le fond est mis en rotation rapide. Au travers d’une étude de stabilité globale et d’un modèle simplifié, nous avons montré que l’instabilité menant à ces motifs spectaculaire peut être interprétée comme résultant de l’interaction entre deux types d’ondes de surface : les ondes de gravité existant dans la région externe de l’écoulement où la surface libre est quasi-horizontale, et les ondes centrifuges existant dans la région centrale où la surface libre est quasi-verticale.

Enfin je reviendrai plus brièvement sur deux autres aspects de mon travail de recherche, concernant respectivement les ondes et instabilités dans les tourbillons de sillage d’avion, ainsi que sur le mécanisme de production du son dans les instruments à vent.