Laboratoire de Mécanique des Fluides et d'Acoustique - UMR 5509

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Instabilité de Faraday avec des fluides miscibles

Instabilité de Faraday avec des fluides miscibles

Quand une stratification stable entre deux fluides miscibles est excitée par un forçage vertical périodique, une zone de mélange turbulente peut se développer, déclenchée par l’instabilité de Faraday. La zone de mélange croît et sature. On s’attend notamment d’après le diagramme de stabilité de Mathieu à ce que l’instabilité évolue d’une situation harmonique vers un régime sub-harmonique pour certaines conditions initiales. Ceci est démontré grâce à des simulations numériques, mais également expérimentalement à l’aide d’un gros réservoir cubique accéléré verticalement et périodiquement à différentes fréquences et amplitudes, et rempli d’un système bi-couche (de l’eau salée en bas et de l’eau fraîche au-dessus), pour différents contrastes de densité. Les expériences ont été réalisées avec l’aide de l’entreprise Gaztransport and Technigaz$^®$ (GTT).

Louis Gostiaux a réalisé une vidéo pour expliquer le phénomène, présentée à la conférence de l’APS à Seattle en novembre 2019 :