L'océan absorbe 90% de la chaleur associée au réchauffement climatique et 30% du CO2 émis par les activités humaines. Comment de tels traceurs sont accumulés et redistribués au sein de l'océan est un problème clé pour la prédiction du climat futur. Cependant, une description précise des écoulements océaniques est rendue difficile par la grande variété d'échelles et de processus mis en jeu. En...
L'exploitation des équations de Navier-Stokes a buté, dès leur établissement, sur la difficulté de leur résolution. Il apparut alors que, au-delà de rares situations géométriquement simples tels que l'écoulement de Poiseuille, cette résolution nécessiterait des approximations. Deux classes d'approximation se développent ainsi à partir de la fin du XIXe siècle, à l'origine d'avancées...
Almost two hundred years ago, Navier and then Stokes have derived the famous Navier-Stokes equation to describe the motion of flowing fluids. Because it is a differential equation, it requires boundary conditions. For liquids flowing past solid surfaces, Navier has proposed that the force exerted by the liquid on the solid would be proportional to the velocity of the liquid at the surface. If...
Nous présentons une étude expérimentale de turbulence hydrodynamique tridimensionnelle dans laquelle nous étudions la dynamique des échelles plus grandes que l'échelle de forçage. Afin d’obtenir une séparation d'échelle entre l'échelle de forçage et la taille du réservoir, l'énergie est injectée dans le fluide via des agitateurs magnétiques centimétriques. Les mesures expérimentales du champ...
Une huile mouillante injectée entre deux plaques verticales forme un pont liquide, appelé rivelet, qui tombe sous l'effet de la gravité. Ce système simple permet d'étudier la dynamique d'un filet liquide en interaction avec une surface tout en s'abstrayant des problématiques complexes posées par le mouillage partiel. Le comportement du rivelet est non trivial en raison du couplage entre...
Thermal convection is a complex physical problem which involves phenomena at various length scales: thermal plumes arise from buoyancy instable boundary layers, and their interactions yield a large scale flow which itself shears the boundary layers and produces a turbulent bulk. A simple model system is the Rayleigh-Bénard cell which consists in a fluid layer between smooth plates, usually...
We employ optomechanical transduction techniques with silicon disk resonators to measure the rheological properties of liquids in the ultra-high frequency range. Backed by analytical and numerical models, our measurements give access to the liquid’s viscosity, density, and compressibility, measured locally within a micron scale volume. Thanks to careful approximations of Navier-Stokes...
L'hydrodynamique aux échelles micrométriques est très fortement influencée, voire dominée, par les effets de surface (interactions moléculaires, écoulements Marangoni...) du fait d'un rapport surface/volume important à ces échelles. La microfluidique a apporté un nouvel éclairage sur ces effets, et il est possible d'en tirer profit pour contrôler des écoulements. Après une introduction...
SARS-CoV-2 est un pathogène transmis par voie aérosol. Un patient contagieux exhale des particules virales environnées de mucus lors de la respiration, de la parole ou de la toux. En subissant une phase d'évaporation rapide, les particules virales se dispersent puis restent en suspension dans l'air en raison de leur petite taille, et peuvent être inhalées par d'autres personnes, créant ainsi...
Dynamo action in a stably stratified environment has been observed
for the first time in global numerical simulations quite recently.
The so-called Tayler Spruit dynamo interestingly exhibits a strong
level of turbulent fluctuations, turbulence which can be maintained
up to very low levels of differential rotation. A systematic parameter
study shows that the relevant criterion for this...
Thin-film flows in curved geometries are not exceptional in nature, they are the norm. They playing a key role in phenomena ranging from geophysical to embryonic flows, to everyday occurrences like bubbles bursting and cake frosting.
However, our understanding of viscous flows in curved spaces is largely limited to homogeneous shapes such as spheres and cylinders.
In this letter, we...
L’écoulement laminaire dans une conduite de section circulaire admet une solution élégante sous la forme d’un profil de vitesse parabolique. De nombreux physiciens et ingénieurs ont vérifié ce profil de vitesse et la loi de perte de charge dite de Hagen-Poiseuille. Lorsque le débit augmente et avec un niveau de perturbation à l’entrée de la conduite faible, l’écoulement conserve son caractère...
The Burgers equation exactly maps to the Kardar-Parisi-Zhang (KPZ) equation, which describes the kinetic roughening of stochastically growing interfaces. In one dimension, the KPZ equation is exactly solvable, and its statistical properties are known to an exquisite degree. Yet recent numerical simulations [1] unveiled a new scaling, with a dynamical exponent z=1 different from the KPZ one...
Alors que la turbulence apparaît généralement sous l'effet d'un forçage qui injecte une grande quantité d'énergie dans l'écoulement, nous présentons une étude pour laquelle la production de la turbulence puis sa décroissance sont produites par l'arrêt du forçage. Nous considérons l'écoulement de Couette-Taylor, l'écoulement produit entre deux cylindres coaxiaux en rotation. Dans notre étude,...
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