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1.1.1.3 Commentaires

Les deux mécanismes produisent un déplacement du fluide en surface du côté chaud vers le côté froid. Par contre, la poussée d'Archimède tend à élever le fluide du côté chaud et la tension de surface à l'élever du côté froid.


Les effets thermogravitaires sont prédominants pour les couches de fluide hautes, alors que les effets thermocapillaires sont prédominants pour les couches minces. La hauteur intermédiaire séparant ces deux régimes peut être simplement exprimée comme :

$\displaystyle \left. \frac{\mathrm dh}{\mathrm dx} \right\vert _{\text{capillai...
...} \quad \text{o\\lq u} \quad
h_{\text e} = \sqrt{\frac{\gamma}{\rho \alpha g}}
$

Application numérique : Pour l'huile utilisée, $ h_{\text e}
=3$ mm. Nos expériences sont réalisées avec des hauteurs comprises entre 1 et 2 mm, ce qui correspond en fait à de minces couches de fluide. Cette hauteur $ h_{\text e}$ intervient dans la définition du nombre de Bond dynamique (cf section suivante).


Ne perdons pas de vue que ces calculs sont effectués pour l'écoulement de base et ne préjugent en rien des instabilités pouvant survenir. Néanmoins, cette analyse est confortée par de précédentes expériences de convection thermocapillaire, avec gradient de température horizontal, effectuées par Riley et Neitzel (1998), Daviaud et Vince (1993), Vince (1994), Mukolobwiez (1998), Pelacho et Burguete (1999), Burguete et al. (2000). En effet, pour les plus petites hauteurs ($ h<3$ mm), il a été observé que les ondes hydrothermales qui nous intéressent sont l'instabilité prévalante. De même, pour les plus fortes hauteurs ($ h>3$ mm), l'écoulement de base est instable vis-à-vis de rouleaux stationnaires dont l'axe est colinéaire au gradient de température. Tous les travaux rapportés ici ne concernent que les minces couches ($ h<h_e$) et donc l'instabilité en ondes hydrothermales.


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Nicolas Garnier - Thèse de doctorat