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Conférence Stefania Cherubini 16 Février

26 juin 2012

Optimales non linéaires et états frontières dans les écoulements cisaillés.

Stefania Cherubini, postdoc, université de Bari, Italie

jeudi 16 février 2012 à 10h
Amphithéâtre Nougaro

Résumé :

Récemment de nombreuses études ont montré que dans les écoulements cisaillés des mécanismes de transition purement non-linéaires existent, due à la présence d’états d’équilibre non linéaires (ECS, en anglais ’Exact coherent states’) qui se succèdent dans l’écoulement. D’autre part, la nature et la forme des perturbations capables d’exciter optimalement ces états cohérents non linéaires, permettant de transitionner vers la turbulence de façon optimale, ne sont pas connues. Sur la base de ces considérations, on a utilisé une optimisation non linéaire maximisant l’énergie produite par une perturbation pour pouvoir vérifier l’existence d’un mécanisme de transition purement non linéaire dans le cas d’écoulements cisaillés comme la couche limite et l’écoulement de Couette. Pour les deux écoulements, on a trouvé que la perturbation optimale non linéaire est caracterisée par la même structure base, très différente de celle calculée en régime linéaire, qui est capable de mener l’écoulement à des niveaux d’énergie beaucoup plus grands que la perturbation optimale linéaire, entraînant la transition vers la turbulence très rapidement. On montrera que ces mécanismes de transition purement non linéaires sont liés à la présence des états d’équilibre purement non linéaires qui peuplent l’espace des phases des deux écoulements. En particuliers, pour le cas de la couche limite, on montrera deux différents états d’équilibre existants sur la frontière laminaire-turbulente.