Rapport IV.1 Les mécanismes hydro et aérodynamiques des transferts de masse à l'interface air-mer

Hydro and aerodynamic mass transfer mechanisms at the air-sea interface. Mass transfer across the air-sea interface is a determinant factor for the future of coastal waters pollution. Varied physical processes are involved, they however always depend on the hydrodynamic and aerodynamic structure of the interfacial fluid layers. Transfer of gases is essentially governed by molecular and turbulent diffusion processes within one and/or the other phases, most often the liquid phase. Experimental and theoretical data are reviewed. For particulate natter, more complex processes enter into play, such as precipitation scavenging or droplets ejection through bubble sparkling. Their quantitative effects are still poorly known.Le transfert de matière à travers l'interface air-mer est un facteur déterminant du devenir de la pollution des eaux littorales. Les processus physiques impliqués sont variés, mais dépendent toujours de la structure hydro et aérodynamique de la zone fluide interfaciale. Pour les gaz, l'essentiel des transferts est gouverné par des mécanismes de diffusion moléculaire et turbulente dans l'une et/ou l'autre des phases, le plus sou¬ vent la phase liquide. Des données expérimentales et théoriques sont passées en revue. Pour la matière à 1'état particulaire, des processus plus complexes pouvant inclure le "lessivage" par les précipitations et 1'éjection des gouttelettes par "pétillement" entrent en jeu, mais leurs effets quantitatifs sont encore mal connus.Coantic Michel. Rapport IV.1 Les mécanismes hydro et aérodynamiques des transferts de masse à l'interface air-mer. In: L'hydraulique et la maitrise du littoral. Problèmes côtiers posés par le mouvement des sédiments et la pollution. Dix-huitièmes journées de l'hydraulique. Marseille, 11-13 septembre 1984. Tome 4, 1984

Hommage à Alexandre Favre

Jeunesse et formation. L’ingénieur et le professeur. Premiers travaux : paroi mobile et compresseur. A. Favre et la turbulence : le L.M.A. puis l’I.M.S.T., son personnel et ses équipements. Les objectifs scientifiques : corrélations spatio-temporelles, bases de données, moyennes de Favre. L’industrie et la communauté scientifique. La famille et l’académie

La Turbulence

International audienceTurbulence is synonymous with agitation , disorder, chaos. The spatial or temporal evolution of many phenomena is characterized by an apparent lack of order , the coexistence of very different scales, the impossibility of reproduction and of a detailed prediction. Such behavior is described as turbulent.Fluid flow turbulence is ubiquitous, and there now exists a pretty good description of its phenomenology, a general understanding of its dynamics and approximate methods for predicting its effects. In astrophysics it is now known, despite the inaccuracy of the data, that only the intervention of turbulence may explain some aspects of the birth and life of galaxies, stars and planets. Its role is increasingly understood in internal geophysics, and especially external geophysics, where the present measurement and calculation tools lead to meteorological and oceanographic more and more accurate and detailed forecasts . The extreme complexity of physical, chemical and biological processes and interactions, as well as the great variability of temporal and spatial scales involved, however, still limit the precision with which the major energy and biogeochemical cycles can be modeled. Thus, if global warming through the release of greenhouse gases is a certainty, its amplitude is not yet exactly known. Finally turbulence occurs in countless aspects of our lives and our technical activities, where it is better and better controlled as a result of theoretical and experimental research of the past two centuries, and the latest modeling and numerical simulations. In most applications, after learning to evaluate its effects, we now know how to exploit them: we even start in some cases to "manipulate" its structure.Turbulence est synonyme d’agitation, désordre, chaos. L’évolution spatiale ou temporelle de nombreux phénomènes est caractérisée par une absence apparente d’ordre, la coexistence d’échelles très différentes, l’impossibilité d’une reproduction et d’une prévision détaillées. Un tel comportement est qualifié de turbulent.La turbulence des écoulements fluides est omniprésente, et l’on possède aujourd’hui une assez bonne description de sa phénoménologie, une compréhension générale de sa dynamique, et des méthodes approchées de prévision de ses effets. En astrophysique on sait à présent, en dépit de l’imprécision des données, que seule l’intervention de la turbulence peut expliquer certains aspects de la naissance et de la vie des galaxies, étoiles et planètes. Son rôle est de mieux en mieux compris en géophysique interne, et surtout en géophysique externe, où les moyens actuels de mesure et de calcul conduisent à des prévisions météorologiques et océanographiques de plus en plus exactes et détaillées. L’extrême complexité des processus physiques, chimiques et biologiques en interactions et la grande variabilité des échelles temporelles et spatiales concernées limitent cependant encore la précision avec laquelle les grands cycles énergétiques et biogéochimiques peuvent être modélisés. Ainsi, si le réchauffement du climat par les rejets des gaz à effet de serre est une certitude, son amplitude n’est pas encore très exactement connue. La turbulence intervient enfin dans d’innombrables aspects de notre vie et de nos activités techniques, où elle est de mieux en mieux maîtrisée à la suite des recherches théoriques et expérimentales des cent vingt dernières années, et des modélisations et simulations numériques plus récentes. Dans la majorité des applications, après avoir appris à en évaluer les effets on sait aujourd’hui comment les exploiter : on commence même dans certains cas à en « manipuler » la structure

Méthodes pratiques de détermination du taux de dissipation de l'énergie cinétique de la turbulence par anémomètrie à fils chauds

AIX-MARSEILLE2-BU Sci.Luminy (130552106) / SudocSudocFranceF

Discussion on “phenomenological modeling: Present and future”

This afternoon all of the models that we have heard fall in the same class; namely, local closures. First-order local closure (K-theory or eddy diffusivity) models the momentum fluxes as down-gradient of the mean momentum. The second-order local closure models the third moments as down-gradient of the local second moments, or local mean variables. There is another completely different class of modeling or class of closure, and that is non-local turbulence closure. I mentioned before about the transilient matrix that describes the mixing between different points separated a finite distance in space. One can parameterize this matrix in terms of mean flow state or mean flow instability. When you do that, you can then make forecasts of the mean field in a turbulent flow that takes into account this nonlocal mixing. That has been done. For the ocean, we found results as good as third-order local closure. For the atmosphere, results were as good as second-order local closure. We've used it in three-dimensional weather forecast models covering the whole United States. This is a new concept of non-local closure, which is different from all the other local closures. When would you want to consider using a non-local kind of closure? Well, if any of you are dealing with turbulent flow that has a spectrum of eddy sizes where your greatest energy is in the largest wavelengths, or if you are dealing with turbulent flow that has large structures in it that are causing non-local mixing, then you might want to consider a non-local turbulence closure