Effets de la mise en regime des vitesses sur les conditions d'apparition des instabilites et de la turbulence entre deux cylindres coaxiaux

Abstract

Cette étude a pour but de s’intéresser aux effets combinés de la mise en régime des vitesses et de géométrie sur les conditions d’apparition des instabilités et du chaos en régime laminaire turbulent dans le système d’écoulement de type Taylor couette. Il s’agit d’un dispositif d’écoulement définit entre cylindres coaxiaux dont l’intérieur est en rotation, l’extérieur étant maintenu fixe. Ce travail consiste à mettre en évidence l’ensemble des structures observées aux seuils critiques de leur apparition et de suivre l’évolution de l’ordre vers le désordre par dégradation des structures d’ondes jusqu’au déclenchement du chaos. En outre, les effets de géométrie sont examinés à la lumière des limitations axiale du mouvement et l’envisage d’étudier l’influence de l’inclinaison du dispositif. Ces deux effets agissant sur le mouvement sont analysés par voie photométrique (réflexion et transmission de lumière) afin d’énoncer les conditions de stabilité de l’écoulement et tracer le diagramme associé. Les résultats expérimentaux sont confrontés à une modélisation théorique, dans l’approximation d’un faible espace annulaire, qui susceptible de simuler le fonctionnement d’un palier de transmission de vitesse correspondant à divers situations physiquement intéressantes : déplacement d’un véhicule tout terrain, machine tournante et lanceur de fusée en position inclinée