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Assemat, Pauline. Dynamique non-linéaire des écoulements confinés : application à l'instabilité de Marangoni-Bénard et aux écoulements entre surfaces texturées

Assemat, Pauline (2008) Dynamique non-linéaire des écoulements confinés : application à l'instabilité de Marangoni-Bénard et aux écoulements entre surfaces texturées.

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Résumé en francais

Le travail porte sur deux problématiques scientifiques : la formation de structures convectives induites par l'instabilité de Marangoni-Bénard et les propriétés de transport des écoulements entre surfaces texturées. Bien que physiquement distincts, ces deux systèmes présentent les points communs d'être assujettis à de fortes contraintes spatiales. Il sont analysés par le biais de la théorie des bifurcations. L'étude de la convection de Marangoni-Bénard a été menée dans des géométries cylindriques à section transverse circulaire et faiblement elliptique. La comparaison des deux situations dans le régime non-linéaire a été menée par l'étude des changements induits sur les diagrammes de bifurcation eux mêmes interprétés par la théorie des bifurcations en présence de symétries. Nous avons ensuite mené l'étude de cette instabilité en présence de mélanges fluides binaires sujets à l'effet Soret et dans des couches fluides bidimensionnelles. Ce travail a révélé la formation de structures convectives spatialement localisées appelées convectons dont nous avons révélé la formation sur un fond d'ondes de plus faible amplitude. Enfin, nous avons étudié les propriétés de transport des écoulements entre surfaces texturées. Le système étudié est confiné transversalement à la direction de l'écoulement ce qui place cette étude dans le contexte de la microfluidique et de l'élaboration de micro-mélangeurs passifs. La simulation numérique et l'analyse des propriétés de transport de traceurs passifs est menée sur les équations issues d'un développement asymptotique faiblement inertiel dans un canal formé d'une succession périodique de cellules texturées.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Bergeon, Alain
Plouraboué, Franck
Ecole doctorale:Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
laboratoire/Unité de recherche :Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse (IMFT), UMR 5502
Mots-clés libres :Instabilités convectives - Diagrammes de bifurcation - Marangoni-Bénard - Sections de Poincaré - Effet Soret - Ecoulements en milieu confiné - Etats spatialement localisés - Symétries
Sujets :Physique
Déposé le :26 Oct 2011 17:45