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Hydrodynamique sur lits naturels : turbulence, transport et transferts

19 novembre 2013

Hydrodynamique sur lits naturels : turbulence, transport et transferts

HDR Frédéric Moulin

Lundi 9 décembre à 10h00

Amphithéâtre Nougaro

Lors de cette soutenance de HDR, je présenterai une synthèse de mes activités de recherche menées depuis 2002. Le fil conducteur sera celui de l’étude des couches limites dans le contexte des écoulements naturels. Je commencerai par les études qui s’inscrivent dans le prolongement de mes travaux de thèse, soutenue en 2002, et qui concernent les écoulements géophysiques. Des études expérimentales, combinées à une approche numérique et/ou analytique, conduisent à une paramétrisation simple des effets de couche limite sur fonds lisse ou rugueux. Cela permet d’expliquer, par exemple, la formation de profils radiaux atypiques de vitesse dans des tourbillons d’aspiration de type tornade. Je poursuivrai ensuite par les travaux initiés depuis de mon recrutement à l’IMFT en 2004 portant sur les couches limites turbulentes en milieu naturel, destinés à améliorer la description des hydroécosystèmes. Le dernier point requière une description complète de la couche limite turbulente, depuis le fond solide jusqu’à la surface libre. En effet, les processus biologiques ou chimiques associés à ces couches limites turbulentes se produisent aussi bien dans la veine d’eau (plancton ou algues en suspension) que sur le fond (biofilm, macrophytes, sédiment réactif). Je montrerai comment des études expérimentales purement hydrodynamiques (rugosités artificielles) ou bien en interaction avec des systèmes biologiques (biofilm de rivière) ont pu être combinées à des développements méthodologiques (double moyenne) et des simulations numériques pour améliorer la description à plus grande échelle des processus contrôlés par les couches limites turbulentes.