Séance de cours

Théorie du réveil et de l'instabilité de Kelvin

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Dans cours

ME-466: Instability

This course focuses on the physical mechanisms at the origin of the transition of a flow from laminar to turbulent using the hydrodynamic instability theory. ...

Description

Cette séance de cours couvre le concept du sillage de Kelvin créé par un navire, la vitesse de groupe généralisée et la théorie de l'instabilité absolue / convective en dynamique des fluides. Il se penche sur l'analyse de la réponse impulsionnelle linéaire, les critères complexes de l'espace de Fourier et l'application aux couches de mélange. La séance de cours traite également du comportement des sillages cylindriques à différents nombres de Reynolds, du sillage du corps de bluff en tant qu'oscillateur de flux et de l'instabilité des sillages parallèles. En outre, il explore le comportement d'instabilité locale des sillages cylindriques et des concepts d'écoulement parallèle 2D.

Enseignant·e

François Gallaire

Né le 26 février 1975, François Gallaire obtient, en 1998, le diplôme dingénieur de lEcole Polytechnique à Paris et, en 1999, un master en « Physique des liquides » à lUniversité Pierre et Marie Curie, toujours à Paris. Il rejoint ensuite le Laboratoire dhydrodynamique (LadHyX) à lEcole polytechnique où il soutient, en 2003, une thèse sur le thème des instabilités des jets tournants et sur le contrôle de léclatement tourbillonnaire sous la direction de Jean-Marrc Chomaz. En 2003, il est nommé chargé de recherche au CNRS au Laboratoire J.A. Dieudonné de lUniversité de Nice Sophia-Antipolis.En 2009, il rejoint l'EPFL pour y fonder le laboratoire des mécanique des fluides et instabilités (LFMI). Ses recherches se concentrent sur létude des propriétés fondamentales de stabilité des écoulements de fluides et sont guidées par les applications réelles, en particulier le contrôle des écoulements. Récemment, il a réalisé dimportantes contributions dans les domaines de la micro-fluidique (lanalyse de la manipulation par laser dune goutte dans un micro-canal) et la dynamique des bio-fluides (le descriptif mécanique de lanévrisme de laorte abdominale).

Source officielle

Concepts associés (29)

Dynamique des fluides

La dynamique des fluides (hydrodynamique ou aérodynamique), est l'étude des mouvements des fluides, qu'ils soient liquides ou gazeux. Elle fait partie de la mécanique des fluides avec l'hydrostatique (statique des fluides). La résolution d'un problème de dynamique des fluides demande de calculer diverses propriétés des fluides comme la vitesse, la viscosité, la densité, la pression et la température en tant que fonctions de l'espace et du temps.

Sillage (phénomène physique)

vignette|Sillage occasionné par un bateau à faible vitesse. Le sillage est la trace marquant le passage d'un bateau dans un liquide ou d'un avion dans l'air. Dans les milieux incompressibles tels que l'eau, les molécules du liquide s'écartent à l'avant du bateau et forment une vague en forme de V dont l'amplitude décroit au fur et à mesure qu'elle s'écarte. Ces vagues peuvent être destructrices dans des milieux avec des berges fragiles. L'angle formé par le sillage est toujours égal a environ 39°.

Réponse impulsionnelle

vignette|300px|right|Réponses impulsionnelles d'un système audio simple (de haut en bas) : impulsion originale à l'entrée, réponse après amplification des hautes fréquences et réponse après amplification des basses fréquences. En traitement du signal, la réponse impulsionnelle d'un processus est le signal de sortie qui est obtenu lorsque l'entrée reçoit une impulsion, c'est-à-dire une variation soudaine et brève du signal.

Mécanique des fluides

La mécanique des fluides est un domaine de la physique consacré à l’étude du comportement des fluides (liquides, gaz et plasmas) et des forces internes associées. C’est une branche de la mécanique des milieux continus qui modélise la matière à l’aide de particules assez petites pour relever de l’analyse mathématique, mais assez grandes par rapport aux molécules pour être décrites par des fonctions continues. Elle comprend deux sous-domaines : la statique des fluides, qui est l’étude des fluides au repos, et la dynamique des fluides, qui est l’étude des fluides en mouvement.

Filtre à réponse impulsionnelle infinie

Un filtre à réponse impulsionnelle infinie ou filtre RII (en anglais infinite impulse response filter ou IIR filter) est un type de filtre électronique caractérisé par une réponse fondée sur les valeurs du signal d'entrée ainsi que les valeurs antérieures de cette même réponse. Il est nommé ainsi parce que dans la majorité des cas, la réponse impulsionnelle de ce type de filtre est de durée théoriquement infinie. Il est aussi désigné par l'appellation de filtre récursif. Ce filtre est l'un des deux types de filtre numérique linéaire.

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Séances de cours associées (64)

Similitude dynamique en hydrodynamique

Explore la similarité dynamique en hydrodynamique, couvrant les forces d'échelle, la dynamique du sillage, l'influence de la traînée et les relations non dimensionnelles dans l'écoulement des fluides.

Analyse spatiale complexe de Fourier

Couvre l'analyse de l'instabilité dans l'espace complexe de Fourier et son application aux couches de mélange.

Interprétation de la réponse à la fréquence

Explore la réponse en fréquence des systèmes LTI stables, en mettant l'accent sur leur dérivation et leur interprétation.

Réponse CT Impulse

Explique la réponse impulsionnelle dans les systèmes à temps continu et comment trouver la sortie du système.

Systèmes LTI stables : analyse de la réponse en fréquence

Explore les systèmes LTI stables grâce à l'analyse de la réponse en fréquence, aux propriétés de convolution et aux solutions d'équations différentielles.

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Réponse impulsionnelle

Mécanique des fluides

Filtre à réponse impulsionnelle infinie

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