CGRG Bibliography of Canadian Geomorphology
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Author : Buffin Belanger, T.; et Roy, A.G.
Date : 2001.
Title : La normalisation de meanismes de la turbulence par les nombres de Reynolds et de Strouhal.
Publication : The Canadian Association of Geographers/l'association Canadienne des Géographes. 2001 Annual Meeting. 50th Anniversary of the CAG Jointly Organised by McGill University, Concordia University and Université de Montréal Tuesday May 29 – Sunday June 3, 2001
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Abstract
La complexite de la turbulence dans le temps et l’espace limite notre habileté à décrire la dynamique des écoulements naturels. Cette complexité est cependant souvent réduite à une simple expression, comme les nombres de Reynolds et de Strouhal, qui amalgame des variables de l’écoulement (profondeur, vitesse) et d’événements turbulents qui s’y produisent (fréquence). Ceci permet notamment de décrire des mécanismes de la turbulence selon des variables facilement mesurables. Par exemple, la longueur de la zone de recirculation du fluide à l’aval d’un obstacle ou encore la fréquence d’échappement de structures provenant de cette zone demeurent constantes lorsque exprimées en nombre de Reynolds ou de Strouhal pour des écoulements turbulents. À partir de données de vitesses échantillonnées dans des écoulements turbulents en chenal expérimental et en milieu naturel, nous proposons que le recours à de telles normalisations nuit à la compréhension véritable des mécanismes de la turbulence. D’abord, des mesures de champs de vitesse en laboratoire, où nous avons fait varier de manière indépendante la vitesse et la profondeur d’un écoulement en amont d’un amas de galets, montrent que la normalisation par le nombre de Reynolds cache l’effet individuel de ces deux variables sur la dynamique de la zone de recirculation. Il ressort ainsi que l’effet de la présence d’un amas de galets pour une même valeur du nombre de Reynolds varie selon que la profondeur est faible ou forte. Ensuite, l’analyse des fréquences d’échappement de structures turbulentes de la zone de recirculation révèle l’ajustement de ces fréquences à la variabilité temporelle des vitesses de l’écoulement. Cette analyse permet de tester la capacité du nombre de Strouhal à révéler la relation qui existe entre la dynamique de la zone de recirculation et la présence de structures pulsatives à grande échelle dans l’écoulement.
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