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Soutenance de thèse

Julien Candelier - lundi 20 décembre 2010 - 14:00

IRPHE

Instabilités radiatives des jets et couches limites atmosphériques

L’atmosphère est le siège d’écoulements complexes qui peuvent être sources d’ondes internes de gravité. Nous nous intéressons en particulier ici aux instabilités radiatives et de cisaillement (ou de Kelvin-Helmholtz).

Les études de stabilité d’une couche cisaillée dans un fluide stratifié stable se sont souvent limitées aux cas où la direction du cisaillement de l’écoulement moyen était la même que celle de la stratification ; Miles (1961) et Howard (1961) ont ainsi trouvé une condition nécessaire de stabilité basée sur le nombre de Richardson : $Ri>1/4$. En considérant une incertitude sur la direction du cisaillement, c’est-à-dire en introduisant un angle entre les directions du cisaillement et de la stratification, nous avons montré qu’en réalité, un jet stratifié était instable pour tous les nombres de Froude dès que cet angle était strictement positif.

Nous analysons également dans quelle mesure le mode de Kelvin-Helmholtz peut avoir une structure transverse oscillante à l’infini et plus généralement comment des ondes internes de gravité associées à des modes rayonnants instables, peuvent être générées spontanément. Les résultats numériques sont complétés par une analyse asymptotique WKBJ qui capture et permet d’appréhender le mécanisme des modes radiatifs. Enfin, les caractéristiques des modes radiatifs sont calculées dans les cas d’écoulements stratifiés de jets sous l’hypothèse de Boussinesq et de couches limites compressibles, rencontrés dans l’atmosphère.


Jury :

Chantal Staquet, LEGI, rapportrice

Jean-Christophe Robinet, DynFluid, rapporteur

Laurent Joly, DAEP, examinateur

Riwal Plougonven, LMD, examinateur

Paul Billant, LADHYX, examinateur

Serge Bouquet, CEA, examinateur

Stéphane Le Dizès, IRPHE, directeur

Christophe Millet, CEA, directeur


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