Large-time asymptotic behaviour of viscous bidimensional fluids.
Rodrigues, Luis Miguel
HAL, tel-00200818 / Harvested from HAL
Ce mémoire se propose d'examiner le comportement asymptotique en temps long des fluides visqueux bidimensionnels, homogènes ou faiblement inhomogènes. On y examine souvent la dynamique des écoulements en fonction de l'évolution de la densité et, plutôt que de la vitesse, du vecteur de rotation instantanée appelé tourbillon ou vorticité. Les travaux de Thierry Gallay et C. Eugene Wayne ont mis en relief le rôle primordial d'une famille de solutions auto-similaires --- les tourbillons d'Oseen ou vortex --- pour décrire l'asymptotique des écoulements à densité constante. Toute solution de l'équation de Navier-Stokes, ayant une mesure finie comme tourbillon initial et de circulation non nulle, est asymptotique en temps long à un tourbillon d'Oseen. Le résultat de Gallay et Wayne ne présente que l'inconvénient de ne pas être explicite, la première tâche de ce mémoire est de l'expliciter, ce qui fournit ainsi une borne sur le temps de vie de la turbulence bidimensionnelle. On montre ensuite que les tourbillons d'Oseen sont asymptotiquement stables en tant que fluides à densité variable, retrouvant également, par là-même, le résultat de Gallay et Wayne pour des écoulements incompressibles faiblement inhomogènes et lents. Quant aux fluides compressibles faiblement inhomogènes, on établit qu'ils se comportent essentiellement comme des fluides à densité constante dès lors que l'on considère des écoulements lents et de circulation nulle.
Publié le : 2007-12-07
Classification:  Fluid mechanics,  partial differential equations,  Navier-Stokes equations,  asymptotic dynamics,  homogeneous flows,  density-dependent incompressible flows,  compressible flows,  weak inhomogeneity,  vorticity formulation,  Oseen vortices,  scaling invariance,  self-similar variables,  bidimensional turbulence,  asymptotic stability,  artificial viscosity.,  tourbillons d'Oseen,  formulation tourbillon,  écoulements incompressibles à densité variable,  écoulements compressibles,  équations aux dérivées partielles,  Mécanique des fluides,  équations de Navier-Stokes,  invariance d'échelle,  variables auto-similaires,  turbulence bidimensionnelle,  stabilité asymptotique,  viscosité artificielle,  viscosité artificielle.,  dynamique asymptotique,  écoulements homogènes,  [MATH]Mathematics [math]
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Rodrigues, Luis Miguel. Large-time asymptotic behaviour of viscous bidimensional fluids.. HAL, Tome 2007 (2007) no. 0, . http://gdmltest.u-ga.fr/item/tel-00200818/