Download or read book Instabilit s et transition vers la turbulence faible spatio temporelle dans une exp rience de plasma written by Alex Madon and published by . This book was released on 1996 with total page 322 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE PROBLEME ABORDE DANS CE TRAVAIL EST DE FOURNIR DES MODELES POUR LA ROUTE VERS LA TURBULENCE OBSERVEE DANS UN SYSTEME EXPERIMENTAL. LE SYSTEME CONSIDERE EST UN PLASMA DE DECHARGE CONFINE MAGNETIQUEMENT. UN DIAGNOSTIC SPATIO-TEMPOREL EST ASSURE PAR UNE COURONNE DE 64 SONDES DE LANGMUIR. LORSQU'UN DES PARAMETRES DE CONTROLE DE L'EXPERIENCE (UNE TENSION) AUGMENTE, ON OBSERVE DIFFERENTS REGIMES, DU PLASMA STABLE A L'ETAT DE TURBULENCE FAIBLE SPATIO-TEMPORELLE. UNE METHODE D'ANALYSE DES DONNEES EST PROPOSEE. ELLE S'APPUIE SUR LA DECOMPOSITION BI-ORTHOGONALE ET CONSISTE A IDENTIFIER DANS LES SIGNAUX DES ONDES MODULEES. LA DESCRIPTION DU COMPORTEMENT DU SYSTEME EN TERMES D'ONDES MODULEES PERMET DE DETECTER DES BIFURCATIONS QUI N'AVAIENT PAS ETE OBSERVEES PAR LES METHODES CLASSIQUES. UN MODELE POUR LE PHENOMENE DE DOUBLEMENT DE VITESSE OBSERVE DANS LES SIGNAUX EXPERIMENTAUX EST PROPOSE. IL EST BASE SUR DES MODULATIONS PUREMENT SPATIALES. UN DEUXIEME MODELE EST PROPOSE AFIN DE DECRIRE LA ROUTE COMPLETE VERS LA TURBULENCE. PLUS PRECISEMENT, NOUS DONNONS UN SYSTEME DYNAMIQUE QUI DECRIT L'EVOLUTION TEMPORELLE DES AMPLITUDES DES ONDES MODULEES ET QUI PEUT ETRE CONSIDERE COMME UNE FORME NORMALE POUR LA SEQUENCE DE BIFURCATIONS OBSERVEES: 1) APPARITION D'UNE ONDE MODULEE 2) UN ETAT QUASI-PERIODIQUE A QUATRE ONDES MODULEES 3) UN ETAT D'ACCROCHAGE DE FREQUENCE A QUATRE ONDES MODULEES 4) L'ETAT TURBULENT. CE MODELE, CONSTRUIT DE MANIERE HEURISTIQUE, EST ENSUITE JUSTIFIE PAR DES CALCULS ANALYTIQUES ET PAR DES SIMULATIONS NUMERIQUES. ENFIN, EN ANNEXE, LE MODELE EST RELIE AUX EQUATIONS FLUIDES DES PLASMAS

Download or read book Energy Transfer and Dissipation in Plasma Turbulence written by Yan Yang and published by Springer. This book was released on 2019-05-02 with total page 134 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book revisits the long-standing puzzle of cross-scale energy transfer and dissipation in plasma turbulence and introduces new perspectives based on both magnetohydrodynamic (MHD) and Vlasov models. The classical energy cascade scenario is key in explaining the heating of corona and solar wind. By employing a high-resolution hybrid (compact finite difference & WENO) scheme, the book studies the features of compressible MHD cascade in detail, for example, in order to approximate a real plasma cascade as “Kolmogorov-like” and to understand features that go beyond the usual simplified theories based on incompressible models. When approaching kinetic scales where plasma effects must be considered, it uses an elementary analysis of the Vlasov–Maxwell equations to help identify the channels through which energy transfer must be dissipated. In addition, it shows that the pressure–strain interaction is of great significance in producing internal energy. This analysis, in contrast to many other recent studies, does not make assumptions about wave-modes, instability or other specific mechanisms responsible for the dynamics – the results are direct consequences of the Vlasov–Maxwell system of equations. This is an important step toward understanding dissipation in turbulent collisionless plasma in space and astrophysics.

Download or read book Etude Exp rimentale Des Instabilit s Fluides Dans Un Plasma Magn tis written by Frédéric Brochard and published by Omniscriptum. This book was released on 2011-09 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail est consacr l' tude exp rimentale des instabilit s basse fr quence pouvant survenir dans une colonne de plasma magn tis . En utilisant un limiteur l'entr e de la colonne de plasma, l' l vation du champ magn tique provoque la transition entre un r gime domin par l'instabilit de Kelvin-Helmholtz et un r gime d'ondes de d rive. L'instabilit de Rayleigh-Taylor peut galement tre observ e au cours de cette transition. Dans la perspective d'am liorer l'efficacit des m thodes de contr le de la turbulence utilis es dans le cadre de la recherche sur la fusion thermonucl aire contr l e par confinement magn tique, les transitions la turbulence de ces diff rentes instabilit s ont t tudi es. Il appara t pour chacune d'elles un sc nario de transition similaire, dans lequel le chaos spatio-temporel r sulte de l'interaction non lin aire entre deux modes de fr quences incommensurables.

Download or read book STRUCTURES COHERENTES ET TRANSITION VERS LA TURBULENCE PAR INTERMITTENCE SPATIO TEMPORELLE DANS L ECOULEMENT DE COUETTE PLAN written by SABINE.. BOTTIN and published by . This book was released on 1998 with total page 240 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE CONCERNE L'ETUDE EXPERIMENTALE DE LA TRANSITION VERS LA TURBULENCE DANS LE CAS DE L'ECOULEMENT DE COUETTE PLAN. CET ECOULEMENT EST LINEAIREMENT STABLE POUR TOUT NOMBRE DE REYNOLDS ET, LORSQU'IL EST PERTURBE, UNE COEXISTENCE ENTRE L'ETAT LAMINAIRE ET L'ETAT TURBULENT PEUT ETRE OBSERVEE. NOUS MONTRONS A L'AIDE D'UNE PERTURBATION LOCALISEE ET PERMANENTE -UN FIL PERPENDICULAIRE A L'ECOULEMENT- QUE LES STRUCTURES COHERENTES DE ROULEAUX LONGITUDINAUX CONTRA-ROTATIFS PRESENTES AUTOUR DU FIL SONT IDENTIQUES A CELLES OBSERVEES EN BORDURE DE SPOTS, ET QUE CE SONT DES SOLUTIONS D'AMPLITUDES FINIES DANS LA LIMITE DE L'ECOULEMENT DE COUETTE PLAN NON MODIFIE. UN GEL SPATIAL DE LA DYNAMIQUE DE CES ROULEAUX A ETE REALISE A L'AIDE D'UN PETIT OBSTACLE -UNE PERLE- INSTALLE AU CENTRE DE L'ECOULEMENT. LE COMPORTEMENT INTERMITTENT OBSERVE EST REVELATEUR D'UNE DYNAMIQUE SOUS-JACENTE DE CHAOS SPATIO-TEMPOREL POUR LE SYSTEME NON PERTURBE. POUR ETUDIER LA TRANSITION, NOUS UTILISONS DES PERTURBATIONS INSTANTANEES D'AMPLITUDE VARIABLE ET DES TREMPES EN R. NOUS OBSERVONS UN REGIME D'INTERMITTENCE SPATIO-TEMPORELLE (IST) ET CARACTERISONS UN NOMBRE DE REYNOLDS CRITIQUE, R#C, AU DESSUS DUQUEL L'IST EST PERSISTANTE ET LA FRACTION TURBULENTE MOYENNE BIEN DEFINIE CROIT AVEC R. UN ATTRACTEUR TURBULENT UNIQUE COEXISTE AVEC L'ECOULEMENT LAMINAIRE, ET UNE DEFINITION PROPRE D'UNE COURBE D'AMPLITUDE CRITIQUE EST DONNEE. EN DESSOUS DE R#C, IL EXISTE DES TRANSITOIRES LONGS QUI RELAXENT VERS L'ETAT LAMINAIRE ; L'ATTRACTEUR EST TRANSFORME EN UN REPULSEUR CHAOTIQUE. CETTE ETUDE A ETE ENTREPRISE D'UN POINT DE VUE STATISTIQUE ET GUIDEE PAR L'ETUDE PARALLELE D'UN MODELE NUMERIQUE SIMPLE DE RESEAU D'ITERATIONS COUPLES POUR L'IST. CETTE TRANSITION VERS L'IST EST IDENTIFIEE COMME DISCONTINUE.

Download or read book Plasma and Fluid Turbulence written by A. Yoshizawa and published by CRC Press. This book was released on 2002-11-12 with total page 459 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Theory and modelling with direct numerical simulation and experimental observations are indispensable in the understanding of the evolution of nature, in this case the theory and modelling of plasma and fluid turbulence. Plasma and Fluid Turbulence: Theory and Modelling explains modelling methodologies in depth with regard to turbulence phenomena and turbulent transport both in fluids and plasmas. Special attention is paid to structural formation and transitions. In this detailed book, the authors examine the underlying ideas describing turbulence, turbulent transport, and structural transitions in plasmas and fluids. By comparing and contrasting turbulence in fluids and plasmas, they demonstrate the basic physical principles common to fluids and plasmas while also highlighting particular differences. The book also discusses the application of these ideas to neutral fluids. Part I presents a general introduction to turbulence and structural formation in fluids and plasmas, and Part II explains methodologies for fluid turbulence. In Part III, the authors describe the subjects in magnetohydrodynamics, in particular, dynamo problems. The final section, Part IV, considers plasma turbulence and transport.

Download or read book PROPRIETES SPATIO TEMPORELLES ET TRANSITION VERS LA TURBULENCE EN CONVECTION DE RAYLEIGH BENARD A 1 ET 2 DIMENSIONS written by FRANCOIS.. DAVIAUD and published by . This book was released on 1990 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: NOUS ETUDIONS LES PROPRIETES SPATIO-TEMPORELLES ET LA TRANSITION A LA TURBULENCE DANS DES SYSTEMES D'ECOULEMENTS CONVECTIFS DE RAYLEIGH-BENARD POSSEDANT UNE OU DEUX DIMENSIONS D'ESPACE. LA PREMIERE PARTIE EST CONSACREE A L'ETUDE DE SYSTEMES CONVECTIFS UNIDIMENSIONNELS. ELLE REVELE L'EXISTENCE DE COMPORTEMENTS DYNAMIQUES COLLECTIFS, PUIS UNE TRANSITION VERS LA TURBULENCE VIA UN PHENOMENE D'INTERMITTENCE SPATIO-TEMPOREL CARACTERISE PAR LA COEXISTENCE DE REGIONS ORDONNEES (LAMINAIRES) ET DESORDONNEES (TURBULENTES), QUI EVOLUENT DANS LE TEMPS ET DANS L'ESPACE. NOUS MONTRONS PAR UNE ETUDE STATISTIQUE QUE CETTE EVOLUTION PEUT ETRE DECRITE EN TERMES DE TRANSITION DE PHASE ET QU'ELLE EST SIMILAIRE A LA TRANSITION OBSERVEE DANS CERTAINS MODELES NUMERIQUES, NOTAMMENT EN PERCOLATION DIRIGEE. LA SECONDE PARTIE CONCERNE L'ETUDE DES ROUTES VERS LA TURBULENCE QUI SONT OBSERVEES DANS DES GEOMETRIES ETENDUES ET A FAIBLE NOMBRE DE PRANDTL. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX SONT PRESENTES PUIS INTERPRETES DANS LE CADRE D'UN FORMALISME UTILISANT LES EQUATIONS DE PHASE. ILS MONTRENT L'INTERACTION EXISTANT ENTRE LES COURANTS A GRANDE ECHELLE ET LES ECOULEMENTS CONVECTIFS, ET METTENT EN EVIDENCE L'INFLUENCE DES CONDITIONS AUX LIMITES SUR L'EVOLUTION DES STRUCTURES CONVECTIVES

Download or read book Transition vers la turbulence via intermittence spatio temporelle written by Hugues Chaté and published by . This book was released on 1989 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse regroupe des travaux analytiques et numériques sur le problème de la transition vers la turbulence des systèmes a grand rapport d'aspect pouvant présenter des régimes dynamiques ou coexistent et évoluent, dans le temps et l'espace, des régions ordonnées (laminaires) et désordonnées (turbulentes). Nous développons, pour ces régimes d'intermittence spatio-temporelle, une méthode d'analyse montrant que les transitions sont en général bien décrites en termes de transition de phase, ce qui constitue une irruption nouvelle de la mécanique statistique dans le champ de l'hydrodynamique. La première partie est consacrée a l'étude d'équations aux dérivées partielles non intégrables similaires au modèle de kuramoto-sivashinsky, qui peuvent être vues comme des modèles unidimensionnels de la convection de rayleigh-benard. La seconde partie traite de réseaux d'itérations couplées et présente les transitions d'un modèle minimal dans des espaces de dimension un a quatre. Cette étude montre que la transition vers la turbulence via intermittence spatio-temporelle n'est pas universelle au sens des classes d'universalité des phénomènes critiques. Dans la troisième partie, nous étudions des automates cellulaires relies au problème de la transition vers la turbulence via intermittence spatio-temporelle et proposons une explication de la non-universalité de la transition

Download or read book Caract risation des instabilit s basse fr quence dans une colonne de plasma magn tis et tude de leur transition la turbulence written by Frédéric David Brochard and published by . This book was released on 2004 with total page 173 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail est consacré à l'étude expérimentale des instabilités à basse fréquence pouvant survenir dans une colonne de plasma magnétisé. En utilisant un limiteur à l'entrée de la colonne, nous avons observé que l'élévation du champ magnétique provoquait la transition entre un régime dominé par l'instabilité de Kelvin-Helmholtz et un régime d'ondes de dérive. Il a également été possible d'observer l'instabilité de Rayleigh-Taylor au cours de cette transition. Dans la perspective d'améliorer l'efficacité des méthodes de contrôle, dans le cadre de la recherche sur la fusion thermonucléaire contrôlée, nous avons ensuite étudié les transitions à la turbulence de ces différentes instabilités. Il apparaît pour chacune d'elles un scénario de transition similaire, dans lequel le chaos spatio-temporel résulte de l'interaction non linéaire entre deux modes de fréquences incommensurables.

Download or read book Turbulence in Heliospheric Plasmas written by J. L. Verniero and published by . This book was released on 2019 with total page 244 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: In space and astrophysical plasmas, turbulence is responsible for transferring energy from large scales driven by violent events or instabilities, to smaller scales where turbulent energy is ultimately converted into plasma heat by dissipative mechanisms. In the inertial range, the self-similar turbulent energy cascade to smaller spatial scales is driven by the nonlinear interaction between counterpropagating Alfvén waves, denoted Alfvén wave collisions. For the more realistic case of the collision between two initially separated Alfvén wavepackets (rather than previous idealized, periodic cases), we use a nonlinear gyrokinetic simulation code, AstroGK, to demonstrate three key properties of strong Alfvén wave collisions: they (i) facilitate the perpendicular cascade of energy and (ii) generate current sheets self-consistently, and (iii) the modes mediating the nonlinear interaction are simply Alfvén waves. Once the turbulent cascade reaches the ion gyroradius scale, the Alfvén waves become dispersive and the turbulent energy starts to dissipate, energizing the particles via wave-particle interactions with eventual dissipation into plasma heat. The novel Field-Particle Correlation technique determines how turbulent energy dissipates into plasma heat by identifying which particles in velocity-space experience a net gain of energy. By utilizing knowledge of discrete particle arrival times, we devise a new algorithm called PATCH (Particle Arrival Time Correlation for Heliophysics) for implementing a field-particle correlator onboard spacecraft. Using AstroGK, we create synthetic spacecraft data mapped to realistic phase-space resolutions of modern spacecraft instruments. We then utilize Poisson statistics to determine the threshold number of particle counts needed to resolve the velocity-space signature of ion Landau damping using the PATCH algorithm.

Download or read book The Transition to Collisionless Ion Temperature Gradient Driven Plasma Turbulence written by Roman A. Kolesnikov and published by . This book was released on 2004 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Instabilit s auto organisation et transport dans la turbulence d ondes de d rive dissipatives written by Philippe Gabbai and published by . This book was released on 1997 with total page 201 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS CETTE THESE, NOUS NOUS INTERESSONS PRINCIPALEMENT A L'AUTO-ORGANISATION DE LA TURBULENCE ET A SON IMPLICATION DANS LE TRANSPORT DE PARTICULES. LE CADRE D'ETUDE CHOISI EST LA TURBULENCE GENEREE PAR LES ONDES DE DERIVE DISSIPATIVES, QUI EST UN PROBLEME GENERIQUE EN TURBULENCE PLASMA. NOUS ANALYSONS LE MODELE A DEUX CHAMPS QUI DECRIT L'EVOLUTION DES FLUCTUATIONS DE DENSITE ET DU POTENTIEL ELECTROSTATIQUE DANS UN PLASMA INHOMOGENE MAGNETISE, INTRODUIT PAR A. HASEGAWA ET M. WAKATANI (HW). CE MODELE EST CONSIDERE COMME UN PARADIGME POUR LE TRANSPORT EN TURBULENCE 2D GENERE PAR LES ONDES DE DERIVES. L'UTILISATION D'OUTILS STATISTIQUES ADAPTES A L'ANALYSE SPATIO-TEMPORELLE DE LA TURBULENCE (DECOMPOSITION BIORTHOGONALE) NOUS PERMET DE DEVELOPPER UNE METHODOLOGIE POUR EXTRAIRE ET CARACTERISER LES STRUCTURES COHERENTES ASSOCIEES AU REGIME DE TURBULENCE DEVELOPPEE. CETTE METHODE APPLIQUEE AUX DONNEES DE SIMULATIONS DU MODELE HW A PERMIS DE REVELER L'EXISTENCE DE STRUCTURES FORTEMENT CORRELEES SPATIALEMENT, DONT LA DUREE DE VIE EST NETTEMENT SUPERIEURE AU TEMPS DE DECORRELATION ET ROBUSTE PAR RAPPORT AUX PERTURBATIONS EXTERIEURES. LE ROLE JOUE PAR CES STRUCTURES COHERENTES DANS LE TRANSPORT DE PARTICULES A AUSSI ETE CLARIFIE. L'ANALYSE STATISTIQUE DU FLUX DE PARTICULES A MONTRE QUE CE FLUX EST ESSENTIELLEMENT ASSOCIE AUX FLUCTUATIONS ADVECTEES PAR LES VORTEX DE GRANDES ECHELLES. CETTE TECHNIQUE A ETE APPLIQUEE AUX DONNEES D'UN MODELE DE TURBULENCE DU PLASMA DE BORD DE TOKAMAK, INDUITE PAR L'INSTABILITE D'INTERCHANGE. EN MARGE DE CETTE ACTIVITE, NOUS NOUS INTERESSONS A LA GENERALISATION DES EQUATIONS DU SYSTEME HW AUX PLASMAS POUSSIEREUX. ENFIN, NOUS NOUS PENCHONS SUR LE PROBLEME DE L'ADVECTION DE PARTICULES DANS LE REGIME DE TRANSITION A LA TURBULENCE. UN MODELE ANALOGUE AU MODELE DE LORENTZ EST DEDUIT POUR LE SYSTEME HW. CE MODELE PERMET D'ETUDIER LE LIEN ENTRE LES DIFFERENTS REGIMES DU POTENTIEL ET LE TRANSPORT DE PARTICULES ADVECTEES PAR CELUI-CI.

Download or read book Etude spatio temporelle de la turbulence faisceau d ions plasma written by Fabrice Doveil and published by . This book was released on 1974 with total page 143 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Cascades d nergie et turbulence d ondes dans une exp rience de turbulence en rotation written by Antoine Campagne and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nous présentons une étude expérimentale de l'effet d'une rotation d'ensemble sur les écoulements turbulents statistiquement stationnaires. Dans une première expérience, l'écoulement est entretenu à l'aide de générateurs de tourbillons contrarotatifs agissant de manière périodique dans une cuve en rotation remplie d'eau. Des mesures résolues en temps des trois composantes de la vitesse sont réalisées, dans des plans horizontaux et verticaux, à l'aide d'un dispositif de vélocimétrie stéréoscopique par images de particules embarqué dans le référentiel tournant. L'écoulement étudié présente, conformément à la littérature, une forte anisotropie et montre l'émergence d'un mode 2D énergétique. Pour la première fois expérimentalement, nous décrivons le bilan global d'énergie entre échelles d'une turbulence en rotation à travers la mesure des termes de l'équation de Kármán-Howarth-Monin généralisée au cas inhomogène. Nous mettons ainsi en évidence la présence d'une double cascade d'énergie : directe à petite échelle et inverse à grande échelle, l'échelle de renversement des cascades étant décroissante avec le taux de rotation. Nous évaluons ensuite la puissance injectée qui est intrinsèquement liée au caractère inhomogène de l'écoulement. L'injection d'énergie provient de l'auto-advection des structures turbulentes traversant les frontières de la zone de contrôle. Elle est large bande en échelles et s'étale à mesure que la rotation croît. Nous nous intéressons ensuite à la pertinence des modèles de turbulence d'ondes d'inertie. Nous réalisons tout d'abord une analyse spatio-temporelle qui révèle la présence d'ondes d'inertie linéaires à grande échelle spatiale et grande fréquence temporelle. En revanche, nous montrons que la signature spatio-temporelle des structures turbulentes associées aux échelles et fréquences faibles est brouillée par le processus linéaire de balayage stochastique par le mode 2D énergétique. Dans une seconde expérience, l'écoulement est engendré par une hélice constituée de quatre pales rectangulaires dans une cuve fermée en rotation. Nous évaluons le taux de dissipation d'énergie à travers la mesure de la puissance injectée par le moteur qui entraîne l'hélice. Nous fournissons alors, pour la première fois, une preuve directe de la loi d'échelle du taux de dissipation d'énergie prédite par la turbulence d'onde d'inertie qui est diminuée d'un facteur Rossby par rapport à la loi d'échelle de la turbulence 3D homogène et isotrope.

Download or read book APPROCHE DE LA TURBULENCE EN CONVECTION DE RAYLEIGH BENARD FORCEE SPATIALEMENT written by GEORGES.. BALZER and published by . This book was released on 1992 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: NOUS ETUDIONS LES PROPRIETES SPATIO-TEMPORELLES ET LA TRANSITION A LA TURBULENCE DANS UNE EXPERIENCE DE CONVECTION DE RAYLEIGH-BENARD FORCEE SPATIALEMENT EN GEOMETRIE UNIDIMENSIONNELLE. NOUS METTONS EXPERIMENTALEMENT EN EVIDENCE UN EFFET SURPRENANT DE BRISURE DE PARITE QUI SE TRADUIT PAR UNE INCLINAISON SPONTANEE DES COURANTS CONVECTIFS PAR RAPPORT AU FORCAGE. CECI S'INTERPRETE SIMPLEMENT A PARTIR D'UNE EQUATION DE PHASE QUI PREDIT CORRECTEMENT LE DIAGRAMME DE BIFURCATION OBSERVE EXPERIMENTALEMENT. LES COMPORTEMENTS DYNAMIQUES SONT AFFECTES PAR LA BRISURE DE PARITE ET LEUR APPARITION EST HETEROGENE. L'INTERPRETATION DE CES COMPORTEMENTS EST FAITE A PARTIR D'EQUATIONS D'AMPLITUDE FAISANT APPARAITRE UN COUPLAGE ENTRE INCLINAISON ET DEPENDANCE TEMPORELLE

Download or read book Intermittence en turbulence pleinement d velopp e et en dynamique non lin aire written by Aurore Naso and published by . This book was released on 2005 with total page 182 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse se compose de deux parties. Dans la première est étudié un modèle de turbulence hydrodynamique se présentant sous la forme d’un système d’équations différentielles stochastiques. On présente dans un premier temps les solutions de ce système calculées dans l’approximation semi-classique, puis celles obtenues par une méthode de type Monte-Carlo adaptée au problème, dans le cas où le forçage est supposé statistiquement homogène et isotrope. Ces solutions présentent un bon accord avec des résultats d’expériences et de simulations numériques directes de l’équation de Navier-Stokes. Dans un second temps sont présentées les solutions du système lorsqu’un cisaillement est appliqué à l’écoulement. La seconde partie est consacrée à l’étude de la transition au chaos spatio-temporel par intermittence dans un système hydrodynamique. Cette transition est d’abord étudiée quantitativement, puis un modèle d’intermittence spatio-temporelle est appliqué aux conditions aux limites de l’expérience. Comme le système réel, les solutions de ce modèle présentent pour certaines valeurs des paramètres dont dépend un régime de bistabilité, près du seuil, entre l’intermittence spatio-temporelle et un régime où le désordre n’est présent que sur les bords.

Download or read book TRANSITION SOUS CRITIQUE VERS LA TURBULENCE CAS DE L ECOULEMENT DE COUETTE PLAN written by OLIVIER.. DAUCHOT and published by . This book was released on 1995 with total page 259 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE S'INTERESSE A L'ETUDE EXPERIMENTALE DE LA DESTABILISATION PAR DES PERTURBATIONS D'AMPLITUDE FINIE DE L'ECOULEMENT DE COUETTE PLAN, LINEAIREMENT STABLE POUR TOUTE VALEUR DU NOMBRE DE REYNOLDS. DEUX FAMILLES DE PERTURBATIONS LOCALISEES SONT IMPOSEES A L'ECOULEMENT. LA PREMIERE, INSTANTANEE, EST APPORTEE PAR UN JET TRANSVERSE ET LA SECONDE, PERMANENTE, EST OBTENUE PAR L'INTRODUCTION D'UN FIL DANS LE PLAN CENTRAL DE L'ECOULEMENT. DANS LE CAS OU LA PERTURBATION EST INSTANTANNEE, NOUS METTONS EN EVIDENCE UNE AMPLITUDE CRITIQUE DE PERTURBATION ET SA DEPENDANCE SELON LE NOMBRE DE REYNOLDS, AINSI QU'UNE VALEUR SEUIL DE CE DERNIER SOUS LAQUELLE AUCUNE PERTURBATION NE PEUT MODIFIER L'ECOULEMENT DE FACON DURABLE. LORSQUE LA PERTURBATION EST EFFICACE, UN SPOT TURBULENT, DONT NOUS ANALYSONS LES MECANISMES DE CROISSANCE, SE DEVELOPPE. DANS LE CAS OU LA PERTURBATION EST PERMANENTE, NOUS OBSERVONS LA FORMATION DE VORTEX LONGITUDINAUX, QUE NOUS CARACTERISONS. UN MECANISME DE FORMATION DE CES VORTEX EST PROPOSE. NOUS ETUDIONS AUSSI LES ETATS ASYMPTOTIQUES AUXQUELLES CONDUISENT CES PERTURBATIONS, LORSQUE LE NOMBRE DE REYNOLDS AUTORISE LE DEVELOPPEMENT DE TURBULENCE. INDEPENDANTS DU MODE DE PERTURBATION CHOISI, ILS SE CARACTERISENT PAR LA COEXISTENCE DE DOMAINES LAMINAIRES ET TURBULENTS. ENFIN NOUS DISCUTONS D'UNE PART DES MECANISMES DE TRANSITIONS VERS LA TURBULENCE, D'AUTRE PART DE LA MODELISATION DES ETATS ASYMPTOTIQUES. C'EST POUR NOUS L'OCCASION DE MONTRER LE CARACTERE NECESSAIREMENT NON LINEAIRE DE LA TRANSITION, ET DE TESTER LA POSSIBILITE D'UNE DESCRIPTION EN TERME D'INTERMITTENCE SPATIOTEMPORELLE

Download or read book Stabilit d un plasma written by Bernard Saramito and published by Elsevier Masson. This book was released on 1994 with total page 258 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce livre étudie mathématiquement et numériquement certains des principaux types d'instabilité de l'état d'équilibre d'un plasma décrit par les équations de la magnétohydrodynamique (MHD), c'est-à-dire lorsque l'on considère le plasma comme un fluide compressible en interaction avec un champ magnétique. D'un point de vue physique, la stabilité linéarisée d'un état d'équilibre est assez bien connue. Cependant, le temps pendant lequel le plasma doit rester confiné à l'intérieur de la machine est assez grand, surtout dans les nouveaux tokamaks; il faut donc étudier le comportement non linéaire des perturbations de l'équilibre, et parfois le comportement asymptotique de ces solutions pour des temps très grands. Pour ce faire, on s'intéresse à deux types d'instabilités : la convection engendrée par le gradient de la pression de l'état d'équilibre et le déchirement des surfaces magnétiques créé par le gradient de la densité de courant à l'équilibre. On procède à l'étude numérique de ces instabilités en construisant deux modèles bidimensionnels pour chacune d'elles (code en éléments finis, méthodes spectrales). Si le problème de l'instabilité "tearing" peut être considéré comme un problème incompressible, il n'en est pas de même de la convection, la compressibilité du plasma comportant une difficulté mathématique non négligeable. Certains résultats exposés concernent donc un problème modèle de fluide compressible en stationnaire (existence globale de solutions, existence locale et unicité de solutions régulières à l'aide de techniques de type Nash-Moser). Par ailleurs, le cadre mathématique adapté à l'étude de la stabilité d'un état d'équilibre est celui de la théorie des bifurcations. Sont d'abord obtenues des branches de solutions stationnaires bifurquant à partir de l'équilibre avec une justification mathématique à l'aide d'opérations compactes pour chaque instabilité (localement pour la convection). Sous certaines hypothèses, le problème de la convection d'un plasma est approché par celui de la convection de Bénard pour un fluide incompressible. L'étude de la transition vers la turbulence à l'aide de bifurcations successives n'est alors entreprise que sur ce problème approché, pour lequel on obtient des résultats concernant le comportement asymptotique des solutions. Les résultats relatifs à l'instabilité de déchirement des surfaces magnétiques sont ensuite présentés. Tous les résultats mathématiques sont présentés dans un cadre général. Certains sont valables en dimension 2 ou 3, d'autres ne concernent que la dimension 2. Leur application à l'étude des deux types d'instabilité permet une interprétation théorique de divers phénomènes physiques. Certaines analogies avec des problèmes fluides sont développées et de nouveaux résultats sont exposés.