Livre: instabilités hydrodynamiques.
Les instabilités hydrodynamiques occupent une place de choix en mécanique des fluides. Depuis Osborne Reynolds et G. I. Taylor, on sait en effet que la transition d’un écoulement laminaire vers la turbulence est due au caractère instable de l’état laminaire vis-à-vis de certaines classes de perturbations, soit infinitésimales, soit d’amplitude finie. Ce paradigme a été pour la première fois magistralement mis en évidence par les travaux de G. I. Taylor sur l'instabilité de l’écoulement de Couette produit par la mise en rotation différentielle de deux cylindres coaxiaux. La théorie de l’instabilité hydrodynamique fait désormais partie de l’arsenal de techniques mis la disposition du mécanicien des fluides pour étudier les transitions dans une grande variété d’écoulements en génie mécanique, en génie chimique, en aérodynamique et dans
l’étude des phénomènes naturels (climatologie, météorologie, géophysique interne).
Cet ouvrage s'est construit au cours de dix années d'enseignement à des étudiants du Master (cx-DEA) de Dynamique des Fluides de Toulouse. Il s’adresse à tout étudiant, chercheur ou ingénieur désirant s’initier, au-delà de ses connaissances de base en hydrodynamique, aux questions évoquées ci-dessus. Les phénomènes y sont discutés, autant que possible, en termes d’échelles caractéristiques et d’analyse dimensionnelle pour accéder aux mécanismes physiques ou à un < contenu qualitatif des équations », suivant un vœu de Feynman . Cette approche s'intègre bien avec la théorie des systèmes dynamiques, des bifurcations et des ruptures de symétrie, qui structure l’ouvrage. Les méthodes asymptotiques ont aussi une large place ; leur puissance et leur succès, parfois bien au-delà des limites attendues, sont toujours une surprise. De nombreuses études expérimentales sont discutées en détail, qui viennent conforter les interprétations théoriques ou au contraire montrer leurs limites.
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