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Instabilité de Faraday pour un fluide stablement stratifié

Instabilité de Faraday pour un fluide stablement stratifié

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.

Voir également la vidéo faite par Louis Gostiaux, présentée à la conférence de l’APS à Seattle en novembre 2019 :

Personnel impliqué : L. Gostiaux
Collaborations : A. Briard & B.-J. Gréa (CEA) ; Gaztransport and Technigaz$^®$ (GTT)


Publications associées :

The turbulent Faraday instability in miscible fluids

Article dans J. Fluid Mech. (2020)

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Experiments of a turbulent mixing zone created by the Faraday instability at the statically stable interface between salt and fresh water are presented. The two-layer system, contained in a (...)

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Harmonic to subharmonic transition of the Faraday instability in miscible fluids

Article dans Phys. Rev. Fluids (2019)

Harmonic to subharmonic transition of the Faraday instability in miscible fluids

Antoine Briard, Benoît-Joseph Gréa & Louis Gostiaux

When a stable stratification between two miscible fluids is excited by a vertical and periodic forcing, a turbulent mixing zone can develop, triggered by the Faraday instability. The mixing zone (...)

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