Mesure des couches limites et de la dissipation dans les écoulements en surface libre et turbulents

par Enzo Francisco

Projet de thèse en Physique

Sous la direction de Sébastien Aumaitre.


  • Résumé

    La dissipation des ondes de surfaces, comme les vagues, reste à ce jour l'objet d'intenses débats, notamment en océanographie. En effet, la dissipation joue un rôle important dans les mécanismes de transport et d'échange avec l'atmosphère, mécanismes qui sont cruciaux dans la modélisation du climat. Les mesures et simulations du gradient de vitesse, la grandeur clé de la dissipation, sont en fait particulièrement ardues, en particulier sous une surface déformée. Néanmoins, une technique appelée DWS —pour Diffusing Wave Spectroscopy— basée sur l'analyse spectroscopique d'un rayonnement cohérent multi-diffusé semble être en mesure d'apporter une réponse expérimentale pertinente à ce problème. L'objectif de cette thèse est d'obtenir, grâce à la DWS, une mesure résolue en temps et en espace du gradient de vitesse dans les vagues, et éventuellement dans des écoulements turbulents en surface libre.

  • Titre traduit

    Boundary layers and dissipation measurements in free-surface and turbulent flows


  • Résumé

    The dissipation of surface waves, such as water waves, remains to this day a topic of intense debate, especially in oceanography. Indeed, dissipation plays an important role in the transport and exchange mechanisms with the atmosphere, which in turn are key ingredients to climate modeling. Measurements and simulations of the velocity gradient, the key parameter of dissipation, are in fact particularly difficult, especially under a deformed surface. Nevertheless, a technique called DWS —for Diffusing Wave Spectroscopy— based on the spectroscopic analysis of a coherent multiply scattered radiation, seems to be able to bring a relevant experimental answer to this problem. The aim of this thesis is to obtain, thanks to DWS, a time and space resolved measurement of the velocity gradient in waves, and possibly in turbulent flows at free surface.