Dynamique et structure de la turbulence avec stratification stable ou instable (Fabien Godeferd, Centrale Lyon)

La stratification d'un écoulement turbulent, sous la forme d'un gradient de densité, introduit une structure particulière du champ

de vitesse dont la dynamique dévie de l'équilibre "classique à la Kolmogorov" de la turbulence isotrope. Dans le cas stable, le gradient de densité permet la propagation de l'énergie cinétique sous la forme d'ondes internes ; on retrouve cette situation dans les écoulements géophysiques notamment. Dans le cas instable, proche du contexte Rayleigh-Taylor, l'énergie cinétique est alimentée en permanence par le réservoir d'énergie potentielle. Dans ces deux contextes, l'évolution instationnaire de la turbulence homogène introduit une forte anisotropie dans l'écoulement. On présentera des résultats de simulations numériques directes et de modélisation statistique pour ces deux cas, permettant une caractérisation fine de la structure et de la dynamique de la turbulence stratifiée.