Étude de la stabilité d'un vortex en fluide faiblement stratifié
Résumé
L’étude expérimentale de la stabilité d’un vortex en colonne verticale dans un fluide faiblement stratifié en densité a permis de mettre en évidence une instabilité tri-dimensionnelle de courte longueur d’onde. Le vortex de rayon R et de vitesse maximum U est instable pour des nombres de Froude compris entre 0.7 et 2 (Fr = U/(NR), avec N la fréquence de stratification). L’étude détaillée de la structure de l’écoulement nous permet de proposer un mécanisme simple faisant intervenir un phénomène de résonance lié à la déformation du champ de densité qui force des oscillations verticales. L’instabilité se développe là où la fréquence intrinsèque des ondes est égale à la fréquence naturelle des oscillations verticales dans un fluide stratifié, N.
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