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Thèse soutenue

Etude des mécanismes de mélange dans les écoulements laminaires incompressibles en configuration plane ou tridimensionnelle

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Auteur / Autrice : Florence Raynal
Direction : Jean-Noël Gence
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences. Mécanique
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Lyon 1
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Noël Gence

Résumé

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Nous etudions les mecanismes qui regissent le melange dans les ecoulements laminaires incompressibles, en configuration plane ou tridimensionnelle. Tout d'abord, nous introduisons les outils des systemes dynamiques utilises dans cette etude: section et application de poincare, points fixes, varietes stables et instables. Puis nous montrons comment les recoupements des varietes sont responsables du mecanisme d'etirement-repliement au sein du fluide. Nous etudions l'effet de la diffusion dans les ecoulements plans. Nous expliquons pourquoi la taille des lobes crees par ces recoupements semble etre le parametre de mesure du melange adequat, et nous generalisons cette notion aux ecoulements tridimensionnels. Nous appliquons ces resultats a un ecoulement plan instationnaire dans une cuve dotee de deux agitateurs cylindriques: nous introduisons un nouveau parametre de melange, qui mesure a la fois l'efficacite spatiale et l'efficacite temporelle. Enfin, nous reprenons l'etude du melange dans l'ecoulement abc d'un point de vue quantitatif. Nous montrons en particulier qu'aucun chaos global ne semble etre observe