4.2.1 Présentation visuelle du phénomène

La figure  reproduit une image ombroscopique typique de l'écoulement de base parfaitement stationnaire mais où une modulation en rouleaux est visible du côté intérieur chaud.

Figure: Cliché pour $h=1,9$ mm, $\Delta T = -5$ K. Rouleaux corotatifs autour du centre chaud.

$h$=1,9mm, $\Delta T$=-5K

La figure  est obtenue pour une différence de température $\Delta T$ plus élevée, et une instabilité dépendante du temps y est visible ; il s'agit de « fleurs » qui tournent autour du plot central. Par un procédé décrit dans la section suivante, nous pouvons éliminer cette composante oscillante de l'image afin de n'étudier que les rouleaux stationnaires.

Figure: Clichés pour $h=1,9$ mm, $\Delta T = -6,5$ K. Rouleaux corotatifs autour du centre chaud. A gauche : cliché standard ; à droite : moyenne temporelle de 40 clichés à 2 Hz.

$h$=1,9mm, $\Delta T$=-6,5K $h$=1,9mm, $\Delta T$=-6,5K

Les figure  présentent le cas où la température la plus élevée est située du côté extérieur. Les rouleaux apparaissent tout d'abord du côté extérieur chaud, puis envahissent toute la cellule et semblent plus vivaces au centre.

Figure: Clichés pour $h=1,9$ mm. A gauche : rouleaux corotatifs près de la couronne extérieure chaude pour $\Delta T=10$ K. A droite : rouleaux sur toute l'extension radiale pour une différence de température $\Delta T = 11$ K légèrement supérieure.

$h$=1,9mm, $\Delta T$=+10K $h$=1,9mm, $\Delta T$=+11K

Si la température est encore un peu augmentée, l'écoulement de base et sa modulation en rouleaux deviennent instables vis-à-vis des ondes hydrothermales. Ainsi, la figure  illustre la superposition des rouleaux et des ondes que nous appellons OH1 dans le cas où ces dernières présentent une « source » d'onde et dans le cas où une onde unique est présente. Les rouleaux sont particulièrement visibles au niveau de la source des ondes car leur amplitude y est très faible.

Figure: Cliché pour $h=1,9$ mm, $\Delta T = +13$ K. Rouleaux corotatifs présents lorsque survient l'instabilité en ondes hydrothermales notées OH1.

$h$=1,9mm, $\Delta T$=+13K

Figure: Clichés pour $h=1,9$ mm, $\Delta T = +15$ K. Rouleaux corotatifs et ondes hydrothermales. A droite : image moyenne.

$h$=1,9mm, $\Delta T$=+15K $h$=1,9mm, $\Delta T$=+15K