Instabilites et solitons de phase a l'interface de deux fluides non miscibles

Instabilities and phase solitons at the interface between two immiscible fluids

• Auteur / Autrice : Olivier Pouliquen
• Direction : Patrick Huerre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Palaiseau, Ecole polytechnique

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mécanique des fluides

Interfaces (sciences physiques)

Stabilité

Solitons

Résumé

Cette these est consacree a l'etude experimentale et theorique des instabilites dans les couches de melange temporelles. L'ecoulement de base est genere en inclinant un long tube rempli de deux fluides non miscibles de densites differentes. Lorsque l'ecoulement est accelere et qu'un forcage periodique dans l'espace est impose, on observe des etats accroches ainsi que des solitons de phase (etats incommensurables). Dans le regime faiblement non lineaire, nous montrons a l'aide d'une analyse de la dynamique de phase a la kuramoto que des solitons propagatifs solutions d'une equation de sine-gordon existent. Ces resultats ne decrivent cependant que qualitativement les observations experimentales, l'ecoulement etant accelere et la theorie valable uniquement au voisinage du seuil de l'instabilite. Lorsque le tube est rabaisse a l'horizontale afin d'obtenir un cisaillement constant, l'instabilite change de nature et des ondes propagatives de holmboe sont produites avec des vitesses de phases et taux de croissance en bon accord avec la theorie lineaire