Mixing of density interfaces in Taylor - Couette flows
| Autor: | Guyez, Estelle |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels [Grenoble] (LEGI), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Université Joseph-Fourier - Grenoble I, Hopfinger(Emil.Hopfinger@hmg.inpg.fr), Guyez, Estelle |
| Jazyk: | francouzština |
| Rok vydání: | 2006 |
| Předmět: |
[SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean
Atmosphere Mixing efficiency. Stratified fluid. Taylor [SDU.OCEAN] Sciences of the Universe [physics]/Ocean Atmosphere [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power [SDU.STU.HY] Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology Couette flows. Langmuir Circulation. Anisotropic turbulence Couette. Circulation de Langmuir. Turbulence anisotrope Efficacité de Mélange. Fluide stratifié. Ecoulements Taylor [SDU.STU.HY]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Hydrology [SPI.MECA]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph] [SPI.MECA] Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph] [SPI.NRJ] Engineering Sciences [physics]/Electric power |
| Zdroj: | Hydrologie. Université Joseph-Fourier-Grenoble I, 2006. Français |
| Popis: | The aim of this work is to study the mixing of stratifiedfluid by anisotropic turbulent flows. It's part of a larger project on the mixing of the ocean upper layer. Details on the mixing have been obtained using measurements on the evolution of a two-layer Taylor -Couette flow. In the laminar regime, the vertical transport in the homogeneous layer is smaller than the interfacial flux and several density interfaces appear at different heights. Their interaction (bifurcation or merging) controle the subsequent density flux. In the turbulent regime, the results compare well with the literature on mixing : The relation between density flux and density gradientexhibit a maximum for a Richardson number RIO = 10, and an increase in efficiency is observed for high RIO, corresponding to the theory of Balmforth (1998). For these high RIO, observations highlight the presence of wave-breaking events and related small-scale turbulence near and within the interface. Cette thèse est une étude expérimentale sur mélange par des écoulements anisotropes turbulents en fluide stratifié. Il s'inscrit dans un projet sur l'étude globale de la structure de l'océan, principalement de sa couche supérieure. Le mélange est étudié en détail, à partir d'expériences réalisées en bicouche de densité dans un dispositif Taylor - Couette. En régime laminaire, le transport dans les zones initialement homogènes est moins intense que le flux de matière arrachée au niveau de l'interface. De multiples interfaces de densité apparaissent et leur action combinée contrôle les flux verticaux de densité. En régime turbulent, on trouve une relation entre flux et gradient de densité qui prédit un flux maximum pour des nombres de Richardson RIO d'environ 10. Un regain d'efficacité est observé pour les très grandes valeurs de RIO. Ces résultats vont dans le sens de la théorie de Balmforth (1998). Pour ces fortes valeurs de RIO, l'observation de l'écoulement par L.I.F., indique une activité intense des ondes et la présence de structures turbulentes de très petites échelles. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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