MISE AU POINT DE METHODES DE MESURE BASEES SUR L'EMPLOI DU THERMOANEMOMETRE A FILM CHAUD; ETUDE DE DIFFERENTS MODELES DE SONDE. DEVELOPPEMENT D'UNE METHODE DE SEPARATION DES PHASES LIQUIDE ET GAZEUSE DANS LES ECOULEMENTS AIR-EAU; TRAITEMENT NUMERIQUE DU SIGNAL DES SONDES ANEMOMETRIQUES. DETERMINATION NUMERIQUE DES SPECTRES D'ENERGIE. ETUDE DES ECOULEMENTS DANS LES CONDUITES CYLINDRIQUES ET EN CANAL DECOUVERT; COMPARAISON AVEC D'AUTRES AUTEURS. ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE DU PHENOMENE DE RESSAUT HYDRAULIQUE

Cette thèse a pour objet l'étude expérimentale de la transition sous-critique vers la turbulence dans l'écoulement de Poiseuille plan. Les expériences ont été conduites dans un canal hydrodynamique de large rapport d'aspect assemblé au cours de ce travail. Dans un premier temps, nous montrons que le seuil de déclenchement de la turbulence évolue comme une loi de puissance en fonction du nombre de Reynolds avec un exposant égal à -1. Nous étudions ensuite la genèse d'une bouffée turbulente à l'aide de vélocimétrie par image de particules résolue en temps et montrons que son développement est accompagné par une déformation de l'écoulement à grande échelle. Nous caractérisons la structure tri-dimensionnelle de cet écoulement et montrons qu'il est la superposition de deux dipôles, l'un centré sur la partie avale de la bouffée et au centre du canal et le second centré sur la partie amont et proche des parois. Le champ de vitesse tri-dimensionnel à l'intérieur d'une bouffée turbulente est reconstruit à l'aide d'une hypothèse de Taylor et nous observons des structures périodiques présentant de grandes similarités avec les solutions invariantes, non triviales, de l'équation de Navier-Stokes calculées numériquement. Enfin, nous comparons nos données expérimentales à un modèle d'ordre réduit d'advection-diffusion-réaction à une dimension. Nous étendons ce modèle à deux dimensions et reproduisons les caractéristiques principales de la transition vers la turbulence en écoulements cisaillés : temps de vie des bouffées, temps de séparation des bouffées et apparition de motifs en bandes. En dernier lieu, nous proposons un nouveau montage expérimental équivalent à un canal de longueur "infinie".

RESULTATS EXPERIMENTAUX SUR LA STRUCTURE CINEMATIQUE DE L'ECOULEMENT (VITESSE MOYENNE ET CONTRAINTES DE REYNOLDS DANS LES DEUX PHASES), ET SUR LES PERTES DE CHARGE ET LE FROTTEMENT INTERFACIAL. MESURES PAR ANEMOMETRIE A LASER ET A FILM CHAUD.

Etude de la diffusion turbulente d'un jet subsonique dans un canal ouvert. etude de la repartition spatiale de la concentration en tout point du canal.

ETUDE EXPERIMENTALE D'UN ECOULEMENT UNIFORME COCOURANT VERTICAL ASCENDANT. INFLUENCE DE L'INJECTION D'UN RESEAU DE BULLES SUR LA TURBULENCE UNIFORME ENGENDREE PAR UNE GRILLE DANS UN CANAL HYDRODYNAMIQUE. RESULTATS PRELIMINAIRES CONCERNANT: INTENSITE TURBULENTE, COEFFICIENTS DE DISSYMETRIE ET D'APLATISSEMENT EN FONCTION DU TAUX DE VIDE ET DE LA VITESSE MOYENNE DU LIQUIDE, INFLUENCE DU DIAMETRE DES INJECTEURS ET SPECTRES. ETABLISSEMENT, A PARTIR DES EQUATIONS DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES, DE L'ENSEMBLE DES EQUATIONS REGISSANT POUR CHAQUE PHASE DES GRANDEURS TURBULENTES: FLUCTUATIONS DE VITESSE, DE PRESSION, TENSEUR DE REYNOLDS, DISSIPATION