Ecoulement gravitaire de fluides complexes : modélisation expérimentale des laves torrentielles
Résumé
Nous décrivons un nouveau dispositif expérimental dédié à l'étude des laves torrentielles. Il s'agit d'un canal incliné dont le fond est constitué par un tapis roulant circulant vers l'amont à vitesse contrôlée. \`A terme, le matériau naturel sera simulé par des mélanges de grains solides dans un gel viscoplastique transparent (Carbopol). Nous présentons ici une série d'expériences préliminaires conduites en utilisant le gel viscoplastique seul. Différents angles de pente et différentes vitesses du tapis ont été testées. Dans tous les cas, nous observons la formation d'une coulée stationnaire avec un front immobile dans le référentiel du laboratoire. Le front lui-même est très raide. Derrière, l'épaisseur de la coulée se stabilise à une valeur constante qui croît avec la vitesse du tapis. Quantitativement, nous montrons que cette épaisseur uniforme est identique à celle que présenterait un écoulement permanent et uniforme de vitesse moyenne égale à la vitesse du tapis. Ceci constitue une validation de notre dispositif et indique que celui-ci peut être considéré comme un rhéomètre de grande dimension.
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