Colonnes de Taylor-Proudman et couche d’Ekman
dans un uide visqueux en rotation
Réouven Assouly
Arnault Raymond
Cours de physique numérique (M1)
2016-2017
Sommaire
1Introduction
Colonnes de Taylor-Proudman
Couche d’Ekman
2Problème 2D
Objectifs et approximations
Géométrie et perturbation
Calcul de la pression
Observation de la couche d’Ekman
Bilan du modèle 2D
3Problème 3D
Diérences avec le modèle 2D
Traitement du Laplacien
Complexité des calculs
Bidimensionalisation de l’écoulement
Limites du modèle et alternatives
4Conclusion
Introduction Problème 2D Problème 3D Conclusion
Introduction
Figure 2 phénomènes caracéristiques des uides en rotation
Introduction Problème 2D Problème 3D Conclusion
Colonnes de Taylor-Proudman I
Dans le référentiel en rotation :
ρ
t+∇ · (ρu) = 0
u
t+ (u· ∇)u+×(×r) = 1
ρP+ν2u2×ug
Après adimensionnement :
˜
u
t+ (˜
u· ∇)˜
u=1
ρP0+˜
φ0+Ek
Ro2˜
u2
Ro
˜
ט
u
Hypothèses :
Ek Ro 1
Fluide incompressible
Introduction Problème 2D Problème 3D Conclusion
Colonnes de Taylor-Proudman II
On obtient alors :
1
ρP0=2
Ro ˜
ט
u˜
φ0
∇ · ˜
u= 0
On prend le rotationnel de l’équation.
Théorème (Taylor-Proudman)
Un uide incompressible non visqueux vére
˜
u
z=0
dans la limite Ro 1.
1 / 25 100%
La catégorie de ce document est-elle correcte?
Merci pour votre participation!

Faire une suggestion

Avez-vous trouvé des erreurs dans linterface ou les textes ? Ou savez-vous comment améliorer linterface utilisateur de StudyLib ? Nhésitez pas à envoyer vos suggestions. Cest très important pour nous !