Etude non-linéaire de l'instabilité de Rayleigh-Taylor par lévitation magnétique

Download or read book Etude non-linéaire de l'instabilité de Rayleigh-Taylor par lévitation magnétique written by Marie-Charlotte Renoult and published by . This book was released on 2012 with total page 286 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse porte sur l'instabilité de Rayleigh-Taylor (RT), qui se produit à l'interface entre deux fluides de densités différentes, le fluide lourd initialement positionné au-dessus du fluide léger. L'interface évolue en digitations de fluide léger montant (bulles) et de fluide lourd descendant (pointes) jusqu'au renversement de l'empilement instable de départ. Les études expérimentales sur RT se heurtent à deux types de difficultés : d'une part, l'action de la gravité terrestre n'autorise pas le contrôle de la forme initiale de l'interface, et d'autre part, la création d'enroulements sur l'interface (instabilités secondaires) en régime non-linéaire rend complexe son analyse. La ci-présente étude s'est attachée à résoudre ces deux difficultés. En premier lieu, on a développé une technique expérimentale basée sur la lévitation magnétique des fluides classiques pour stabiliser et déformer arbitrairement l'interface initiale dans une expérience de RT. Afin d'illustrer la méthode, des conditions initiales monomodes de différentes longueurs d'ondes ont été imposées. On a ainsi obtenu expérimentalement les courbes de dispersion linéaire et faiblement non-linéaire de l'instabilité de RT. En second lieu, on a mis au point une méthode de paramétrisation de l'interface afin d'étudier sa morphologie et d'extraire des métriques telles que sa longueur dépliée. Nous montrons que l'évolution de la longueur de l'interface conduit à une nouvelle description de l'instabilité de RT monomode, permettant, en particulier, de détecter les instabilités secondaires et d'identifier un régime de croissance auto-similaire des digitations