Etude d'instabilité dans un système de Couette-Taylor en analogie avec l'instabilité magnétorotationnelle
Auteur / Autrice : | Yang Bai |
Direction : | Innocent Mutabazi, Olivier Crumeyrolle |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique |
Date : | Soutenance le 16/12/2015 |
Etablissement(s) : | Le Havre |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale sciences physiques mathématiques et de l'information pour l'ingénieur (Saint-Etienne-du-Rouvray, Seine-Maritime ; ....-2016) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire ondes et milieux complexes (Le Havre, Seine-Maritime) |
Jury : | Président / Présidente : Caroline Nore |
Examinateurs / Examinatrices : Abdelhak Ambari | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Patrice Laure, Oleg N. Kirillov |
Résumé
Cette thèse est consacrée à la vérification de l'analogie entre l'instabilité viscoélastique (VEI) et l'instabilité magnéto-rotationnel (MRI) dans un écoulement képlérien, afin de mieux comprendre le transport du moment dans les disques d'accrétion. Le discriminant de Rayleigh élasto-rotationnel est établi pour clarifier le rôle de l'élasticité dans le VEI. L'analyse de stabilité linéaire (LSA) avec le modèle d’Oldroyd-B est effectuée pour prédire les paramètres critiques des modes viscoélastiques. Il fait apparaître également l'influence de l'élasticité, la viscosité polymérique et d'autres paramètres de contrôle pour le VEI. Des expériences bien contrôlées avec des solutions aqueuses de polyoxyéthylène (POE) et de polyéthylène glycol (PEG) sont effectuées. Nous avons observé le mode stationnaire axisymétrique supercritique avec des solutions de faible élasticité et modes désordonnés sous-critiques avec des solutions de grande élasticité. Les formes et les valeurs critiques de ces modes sont en bon accord avec les prédictions théoriques de LSA. Selon l'analogie, le mode axisymétrique stationnaire est probablement l'analogue de MRI standard, tandis que le mode désordonné est probable que l'analogue de MRI hélicoïdale. La thèse contient aussi des résultats théoriques expérimentaux sur quatre autres régimes de rotation et un cas de limite d'élasticité infinie.