Particules inertielles en turbulence
J. Bec

dimanche 28 novembre 2010 par Ponty Yannick

Les petites impuretés de masse finie (poussières, gouttelettes, bulles) transportées par un écoulement turbulent ne suivent pas le fluide comme des traceurs mais tendent à former de très fortes in-homogénéités. Des techniques empruntées à la théorie des systèmes dynamiques et à l’étude des processus stochastiques, complétées par des simulations numériques directes à haute résolution (jusqu’à 20483 points de grille) nous ont permis de décrire ce phénomène de façon détaillée. Cette approche a en outre conduit à de nombreux résultats sur les propriétés dynamiques de telles particules (vitesse, accélération, dispersion relative, taux de collision). Ces avancées ont des conséquences importantes pour l’amélioration et la validation des modèles utilisés dans l’industrie, dans l’étude de la formation des planètes, de la dispersion de polluants et du déclenchement de la pluie.

 Bec, J., Biferale, L., Cencini, M., Lanotte, A. and Toschi, F., "Intermittency in the velocity distribution of heavy particles in turbulence", Journal of Fluid Mechanics, 646, p. 527 (2010)

Bec, J., Biferale, L., Lanotte, A., Scagliarini, A. and F., Toschi, "Turbulent pair dispersion of inertial particles", Journal of Fluid Mechanics, 645, p. 497 (2010) (doi :10.1017/S0022112009992783)

Bec, J., Cencini, M., Hillerbrand, R. and Turitsyn, K., "Stochastic suspensions of heavy particles", Physica D Nonlinear Phenomena, 237, pp. 2037-2050 (url) (2008) (doi :10.1016/j.physd.2008.02.022)

Bec, J., Biferale, L., Cencini, M., Lanotte, A., Musacchio, S. and Toschi, F., "Heavy Particle Concentration in Turbulence at Dissipative and Inertial Scales", Physical Review Letters, 98, p. 84502 (2007) (doi :10.1103/PhysRevLett.98.084502)

Bec, J., Cencini, M. and Hillerbrand, R., "Clustering of heavy particles in random self-similar flow", Physical Review E, 75, p. 25301 (url) (2007) (doi :10.1103/PhysRevE.75.025301)

Bec, J. and Chétrite, R., "Toward a phenomenological approach to the clustering of heavy particles in turbulent flows", New Journal of Physics, 9, p. 77 (url) (2007) (doi :10.1088/1367-2630/9/3/077