Physique des écoulements turbulents

Le cours introduit différents aspects de la physique des écoulements turbulents et de la modélisation associée, et illustre de manière pratique un certains résultats récents issus d'études expérimentales et numériques. Les principaux objectifs sont la maîtrise des concepts de base (production/développement de la turbulence, couche limite de turbulence, équilibre local, turbulence homogène, turbulence isotrope, théorie de Kolmogorov), le développement de compétences dans la modélisation de la turbulence, la connaissance des écoulements turbulents et dans l'analyse des résultats.

1. Quelques propriétés générales de la turbulence, structure turbulente dans l'espace spectral, échelles, moyenne temporelle et ergodicité; 2. Écoulement moyen: décomposition de Reynolds, bilan de l'énergie cinétique, fermeture par viscosité turbulente, illustrations; 3. Écoulements en conduite et couches limites: loi log., fermeture, phénoménologie; 4. Modèles statistiques pour la turbulence; 5. Turbulence homogène et isotrope: corrélation des vitesses en deux points, échelles de longueur, tenseur spectral, hypothèse de Taylor (turbulence gelée), spectre d'énergie, turbulence isotrope, relation de Karman-Howarth, expériences, Kolmogorov, équation de Lin et fermetures spectrales.

Note = 50% savoir + 50% savoir-faire Note de savoir = 100% examen final écrit Note de savoir-faire = 60% exercice (BE) + 40% travaux pratiques