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

LMFA - UMR 5509
Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique
Lyon
France


Nos tutelles

Nos partenaires




Accueil > Actualités > Séminaires

LEGI UGA Grenoble - Christophe Brun

Effets de courbure et effets de gravité sur une couche limite turbulente. Mesures de terrain et simulation numérique LES

Vendredi 21 janvier 2022, 11h, salle B11, bât. H10, ECL

Effets de courbure et effets de gravité sur une couche limite turbulente. Mesures de terrain et simulation numérique LES

Séminaire labellisé MEGA

Mieux comprendre et mieux modéliser les processus de couche limite atmosphérique sur relief complexe, en l’occurence sur pente alpine est nécessaire pour améliorer la prédiction météorologique en montagne, l’analyse de la qualité de l’air en vallée, ou l’impact du dérèglement climatique en particulier lorsqu’il se mesure au niveau régional avec des gelées printanières destructrices pour l’arboriculture et la viticulture, etc….
L’interaction de la stratification thermique stable (inversion thermique en épisode anticyclonique hivernal) avec la dynamique turbulente de la couche limite est complexe et peut faire intervenir plusieurs niveaux de rétroaction. On résume classiquement la situation à la réduction de la turbulence en couche limite stratifiée. Mais ce modèle est mis en défaut aussitôt que l’on considère des reliefs de pente en particulier parce qu’ils génèrent des écoulements gravitaires cisaillés turbulents. Dans ce cas la production d’énergie cinétique turbulente résulte de 2 processus qui parfois sont à contre-courant, la production mécanique liée au cisaillement de quantité de mouvement et la production par flottabilité liée aux transferts turbulents de chaleur dans la couche limite. Par ailleurs la complexité du relief peut également induire des effets stabilisants ou déstabilisants sur la dynamique de la couche limite. En particulier la courbure de la pente peut promouvoir le développement de tourbillons de Görtler dont les propriétés de mélange turbulent sont intenses et dans ce cas l’équilibre entre stratification thermique stable et instabilités hydrodynamiques est plus complexe à analyser.
Bradshaw (JFM 1969) propose une analogie entre effets de courbure et effets de flottabilité. Afin de discuter de ces questions, je présenterai d’une part certains résultats de la thèse de Claudine Charrondière soutenue en octobre 2021 sur des mesures in situ et modélisation de la turbulence dans le vent catabatique sur pente alpine forte en situation anticyclonique stable, et d’autre part des résultats de la thèse de Jérémie Dagaut soutenue en décembre 2021 sur l’Étude numérique de couches limites sur paroi courbe : rôle de l’instabilité de Görtler et transition à la turbulence. Dans les 2 cas on se focalisera sur les propriétés turbulentes des couches limites de surface en analysant l’impact sur la loi logarithmique classique du forçage gravitaire pour le premier cas et de la courbure de surface pour le second cas. On discutera le bilan d’énergie cinétique turbulente et si le temps le permet celui de flux de quantité de mouvement turbulent qui sert de prétexte à Bradshaw pour introduire un nombre de Richardson de tension complémentaire du Richardson de flux bien connu en turbulence stratifiée pour mesurer l’équilibre entre production mécanique d’énergie cinétique et production par flottabilité.

C Brun, C Charrondière, J Dagaut

Agenda

séminaire

  • Vendredi 21 janvier 11:00-12:00 -

    Séminaire Christophe Brun

Ajouter un événement iCal