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Séminaire au LEMTA de Nancy par Benoit Talbot
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Le Laboratoire d'Energétique et de Mécanique Théorique et Appliquée (LEMTA) de Nancy recevra le Jeudi 17 Avril à 14h, Benoit Talbot, enseignant chercheur de l'EcoLe d'Ingénierie des Sciences Aérospatiales (ELISA).

Le Laboratoire d'Energétique et de Mécanique Théorique et Appliquée (LEMTA) de Nancy recevra le Jeudi 17 Avril à 14h, Benoit Talbot, enseignant chercheur de l'EcoLe d'Ingénierie des Sciences Aérospatiales (ELISA) sur le thème:

 

Hyper-dissipation dans des écoulements bi-fluides newtoniens à viscosité variable

 

L'écoulement de deux fluides newtoniens à viscosité contrastée (Variable Viscosity Flow, VVF) à turbulence faible ou modérée ou en transition à la turbulence soulève de nombreuses questions par rapport au cas plus classique à viscosité constante (Constant Viscosity Flow, CVF). Les retombées au niveau des applications sont vastes et prometteuses (combustion, mélangeurs chimiques, contrôle d'écoulements proche paroi,...). Nous présentons quelques résultats récents mettant en lumière l'impact des gradients de viscosité présents dans l'écoulement VVF sur le taux de dissipation d'énergie cinétique global, comparé à l'écoulement CVF. Nous exposons d'abord le cas du jet rond turbulent bien en-deçà des conditions de validité des hypothèses de la théorie de Kolmogorov K41, en écoulement incompressible entre deux fluides newtoniens ayant un ratio de viscosité cinématique de 1:5.5. Puis nous abordons le cas de la propagation instationnaire d'une onde de vitesse en milieu infiniment compressible inhomogène en viscosité de ratio maximum 1:4 (équation de Burgers généralisée 1D couplée à une équation de transport-diffusion). Contrairement au jet CVF, les résultats pour le jet VVF montrent une précocité dans l'apparition du régime auto-similaire dû à un entraînement plus intense en champ proche, une gamme des échelles turbulentes profondément altérée, une dissipation augmentée et l'apparition d'un régime de Batchelor (spectre de pente k-1) aux petites échelles du scalaire actif. Une nouvelle formulation pour la dissipation isotrope 1D a été proposée pour cet écoulement, qui fait intervenir le ratio de viscosité initial. Par ailleurs, le travail récent mené sur l'onde montre, grâce à des estimateurs basés sur le Laplacien fractionnaire, que la dissipation totale d'une onde initialement harmonique évoluant dans un milieu de viscosité de distribution légèrement sur-harmonique atteint un pic très supérieur à celui du cas CVF. Un majorant pour la dissipation totale est proposé à partir de résultats de simulations numériques pour plusieurs mélanges binaires gazeux industriels. Cette étude met également en évidence un « effet mémoire » (laplacien fractionnaire) important dû à la propagation de l'onde en milieu bi-fluides à viscosité constrastée.

 

Plus d'infos sur : http://lemta.univ-lorraine.fr/index.html