Hostname: page-component-cd9895bd7-gbm5v Total loading time: 0 Render date: 2024-12-27T12:30:52.842Z Has data issue: false hasContentIssue false
  • English
  • Français

Mouvements oscillatoires de corps en ascension dans un fluide peu visqueux : l'effet du rapport de forme

Published online by Cambridge University Press:  01 July 2005

Pedro C. Fernandes ,
Patricia Ern ,
Frédéric Risso  and
Jacques Magnaudet
Pedro C. Fernandes
Affiliation:
Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, UMR 5502 CNRS-INP-UPS, Allée du Prof. Camille Soula, 31400 Toulouse, France
Patricia Ern
Affiliation:
Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, UMR 5502 CNRS-INP-UPS, Allée du Prof. Camille Soula, 31400 Toulouse, France
Frédéric Risso
Affiliation:
Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, UMR 5502 CNRS-INP-UPS, Allée du Prof. Camille Soula, 31400 Toulouse, France
Jacques Magnaudet
Affiliation:
Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, UMR 5502 CNRS-INP-UPS, Allée du Prof. Camille Soula, 31400 Toulouse, France
Get access

Abstract

On observe souvent dans la nature que l'ascension ou la chute d'un corps peut présenter des mouvements oscillatoires (spirale, zigzag) ou plus désordonnés. Nous nous sommes penchés sur les causes des instabilités du mouvement d'un corps en ascension sous l'effet de la gravité, dans un fluide au repos.Nous avons conduit une étude expérimentale des mouvements oscillatoires de corps légers montant librement dans un fluide peu visqueux.Des résultats originaux concernant la cinématique de cylindres minces sont présentés ici pour une large gamme de nombres d'Archimède (flottabilité sur effets visqueux) et du rapport de forme (diamètre sur épaisseur).Nous avons analysé les oscillations de la vitesse et de l'orientation des cylindres (fréquences, amplitudes et différences de phases), ce qui a mis en évidence l'effet crucial du rapport de forme dans le couplage entre la translation et la rotation.

Keywords

Freely-moving bodyself-sustained oscillationstrajectory instabilitywakeCorps mobileoscillations auto-entretenuesinstabilité de trajectoiresillage
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 6 , Issue 3: Congrès Français de Méecanique : de l'AUM à l'AFM , May 2005 , pp. 279 - 283
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2005

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

References

L. De Vinci, Manuscript F, fol. 37r
I. Newton, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, 1687
J.C. Maxwell, The scientific papers of James Clerk Maxwell, Dover, New York, 1890, pp. 115–118
Karamanev, D.G., The study of free rise of buoyant spheres in gas reveals the universal behaviour of free rising rigid spheres in fluid in general, Int. J. Multiphase flow 27 (2001) 1479–1486 CrossRef
Jenny, M., Dusek, J., Bouchet, G., Instabilities and transition of a sphere falling or ascending in a Newtonian fluid, J. Fluid Mech. 508 (2004) 201–239 CrossRef
Ellingsen, K., Risso, F., On the rise of an ellipsoidal bubble in water: oscillatory paths and liquid-induced vorticity, J. Fluid Mech. 440 (2001) 235–268 CrossRef
Mougin, G., Magnaudet, J., Path instability of a rising bubble, Phys. Rev. Lett. 88 (2002) 1–4
H. Lamb, Hydrodynamics, 6th ed. Cambridge University Press, Cambridge, 1932
Mougin, G., Magnaudet, J., The generalized kirchhoff equations and their application to the interaction between a rigid body and an arbitrary time dependent viscow flow, Int. J. Multiphase flow 28 (2002) 1837–1851 CrossRef
Natarajan, R., Acrivos, A., The instability of steady flow past spheres and disks, J. Fluid Mech. 254 (1993) 323–344 CrossRef
Willmarth, W.W., Hawk, N.E., Harvey, R.L., Steady and unsteady motions and wakes of freely falling disks, Phys. Fluids 7 (1964) 197–209 CrossRef