Interaction entre des anneaux cohérents de vorticité et la turbulence

Abstract

Dans un réacteur partiellement mélangé (PaSR, i.e. PartiallyStirred Reactor), le fluide est injecté par 16 paires de jetsopposés et évacué par des parois poreuses. Ce forçage particulierconduit à la création de paires d'anneaux cohérents de vorticité,tournant dans des sens alternativement opposés. Les propriétés duchamp moyen de vorticité et étirement, conduisent à une turbulenceen rotation locale, quasi-2D aux grandes échelles. Dans ces anneaux, le champ turbulentest localement homogène et le champ de vorticité restespatialement corrélé sur des échelles de la taille des anneaux.Les fonctions de structure de vorticité ne présentent pas de loisd'échelles dans la zone inertielle, mais plutôt un comportement enLog (r) (r est la séparation entre deux points de l'espace),analogue à la turbulence 2D [Falkovich and Lebedev, Phys. Rev. E 49 (1994) 1800–1803]. Afin de décrirele comportement de l'enstrophie sur une large gamme d'échelles,une approche analytique similaire à celle développée par [Falkovich and Lebedev, Phys. Rev. E 49 (1994) 1800–1803] est abordée dans notre cas.