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TURBULENCE HOMOGENE [9 fiches]

Fiche 1 2016-02-25

Anglais

Subject field(s)
  • Mathematics
OBS

Turbulence is said to be homogeneous when there is no spatial variation of the mean properties of the turbulent component of the motion, although the local properties may be directional, as, for example, when there is large, but uniform, shear in the mean motion.

Français

Domaine(s)
  • Mathématiques
CONT

Dans l'expérience de Reynolds, un ensemble de réalisations de l'écoulement pourrait être défini par un ensemble d’expériences conduites chaque jour sur la même installation. Dans le cas de l'atmosphère terrestre, on pourrait considérer comme une épreuve particulière l'écoulement atmosphérique observé sur une année donnée. Les moyennes d’ensemble que l'on peut ainsi obtenir, au moins en principe, sont en général celles qui ont la faveur du théoricien. Si ces moyennes sont invariantes dans le temps, on dira que la turbulence est stationnaire. Si elles sont invariantes par translation dans l'espace, on dira que la turbulence est homogène.

Espagnol

Conserver la fiche 1

Fiche 2 2012-01-09

Anglais

Subject field(s)
  • Aerodynamics and Theory of Gases
  • Wind Energy
DEF

A theory that assumes eddy vorticity is conserved in turbulent air undergoing rapid stretching, while shear production of turbulence remains zero or unchanged.

OBS

It is used to help predict the flow of turbulent air over hills and predicts that the vertical velocity variance should increase in the outer layer of accelerated winds flowing over a hill, while longitudinal velocity variance should decrease.

Français

Domaine(s)
  • Théorie des gaz et aérodynamique
  • Énergie éolienne
CONT

La théorie de la distorsion rapide […] est un vieux concept souvent considéré comme complémentaire des approches par viscosité turbulente. L'idée de base de la distorsion rapide est de dire que dans un cisaillement les structures turbulentes interagissent moins entre elles qu'avec le cisaillement lui même. Le nom de la méthode en découle : les structures turbulentes sont déformées et dissipées(ou incorporées au cisaillement moyen) rapidement, avant de pouvoir interagir entre elles. À l'origine [cette théorie] a été introduite pour calculer l'évolution de structures turbulentes tourbillonaires dans un milieu homogène présentant en particulier un cisaillement constant. Hunt(1973) la généralisa au cas des cisaillements inhomogènes. La [théorie de la distorsion rapide] s’apparentait alors à l'équation linéarisée d’évolution d’une turbulence fluctuante(traitée comme une perturbation d’un écoulement moyen) créant par rétroaction des tensions de Reynolds modifiant l'écoulement moyen.

Espagnol

Conserver la fiche 2

Fiche 3 2011-06-22

Anglais

Subject field(s)
  • Modelling (Mathematics)
  • Wind Energy
Terme(s)-clé(s)
  • Mann’s spectral tensor

Français

Domaine(s)
  • Modélisation (Mathématique)
  • Énergie éolienne
CONT

Des modélisations plus complexes de la turbulence [du vent] ont […] été élaborées. En particulier, Jacob Mann(RISO Danish National Laboratory) a développé le modèle de tenseur spectral de Mann […] Dans ce cas, le champ de turbulence vu par l'éolienne est assimilé à un champ vertical dépendant du temps, initialement isotrope et homogène. Ce champ devient progressivement anisotrope en se déformant par cisaillement sur une période de temps T, dont l'effet est estimé par linéarisation des équations de Navier-Stokes(principe de la Rapid Distorsion Theory).

Espagnol

Conserver la fiche 3

Fiche 4 2011-06-07

Anglais

Subject field(s)
  • Modelling (Mathematics)
  • Meteorological Forecasting, Data Measurement and Analysis
  • Wind Energy
CONT

To facilitate inclusion of atmospheric stability classification in the wake meandering modeling, we fit the Mann spectral tensor model to stable and unstable atmospheric stratification. The Mann model adapts well to the observations in all stability classes, although the model was developed for neutral conditions only.

OBS

The Mann spectral method combines rapid distortion theory, an assumed linear mean wind shear, the Von Kármán spectral tensor and a model for eddy lifetime, and it is restricted to homogeneous Gaussian turbulence fields. Although the spectral tensor in principle contains the same information as the cross spectra, the tensor formulation leads to considerable simpler and faster simulations of turbulence than the cross spectra based methods. This type of synthetic turbulence field generation will therefore still be used for simulating the ambient turbulence field as well as the large scale turbulence field applied for the description of the meandering process.

Français

Domaine(s)
  • Modélisation (Mathématique)
  • Prévisions météorologiques et mesure et analyse des données
  • Énergie éolienne
CONT

Des modélisations plus complexes de la turbulence ont depuis été élaborées. En particulier, Jacob Mann(RISO Danish National Laboratory) a développé le modèle de tenseur spectral de Mann […] Dans ce cas, le champ de turbulence vu par l'éolienne est assimilé à un champ vertical dépendant du temps, initialement isotrope et homogène. Ce champ devient progressivement anisotrope en se déformant par cisaillement sur une période de temps T, dont l'effet est estimé par linéarisation des équations de Navier-Stokes(principe de la Rapid Distorsion Theory). Le degré de complexité suivant réside dans la prise en compte de la non-homogénéité de la composante verticale.

Espagnol

Conserver la fiche 4

Fiche 5 2005-05-16

Anglais

Subject field(s)
  • Atmospheric Physics
DEF

The cool layer of air adjacent to the ground that forms at night.

CONT

The boundary layer from sunset to sunrise is called the nocturnal boundary layer. It is often characterized by a stable layer, which forms when the solar heating ends and the radiative cooling and surface friction stabilize the lowest part of the ABL [atmospheric boundary layer]. Above that, the remnants of the daytime CBL [convective boundary layer] form a residual layer. The nocturnal boundary layer may also be convective when cold air advects over a warm surface.

OBS

Many interacting processes can occur within the statically stable nocturnal boundary layer: patchy sporadic turbulence, internal gravity waves, drainage flows, inertial oscillations, and nocturnal jets.

Français

Domaine(s)
  • Physique de l'atmosphère
DEF

[...] couche d’air subsuperficielle qui se forme [près du sol] durant les nuits calmes.

CONT

De nuit, par ciel dégagé, la surface du sol devient plus froide que l'air, par refroidissement radiatif, et une couche limite nocturne(CLN) s’installe. Cette couche est dite «stable», ou stratifiée, car le gradient thermique positif agit contre la turbulence. Une CLN peu stratifiée est caractérisée par une turbulence relativement homogène.

CONT

D’un point de vue météorologique, la faible dispersion de la couche limite nocturne est classique des situations non perturbées, et de manière plus marquée en période estivale qu’hivernale.

Espagnol

Conserver la fiche 5

Fiche 6 2003-11-12

Anglais

Subject field(s)
  • Atmospheric Physics
DEF

Field of irregular motion of a fluid in which all time-averaged functions describing the statistics of the field are independent of position.

OBS

homogeneous turbulence: term standardized by ISO.

Français

Domaine(s)
  • Physique de l'atmosphère
DEF

Champ des mouvements irréguliers d’un fluide pour lequel toutes les fonctions moyennées dans le temps, décrivant ses statistiques, sont indépendantes de la position.

OBS

turbulence homogène : terme normalisé par l'ISO.

Espagnol

Campo(s) temático(s)
  • Física de la atmósfera
DEF

Campo de los movimientos irregulares de un fluido en el que todas las funciones promediadas en el tiempo, que describen sus propiedades estadísticas, son independientes de la posición.

Conserver la fiche 6

Fiche 7 2003-06-23

Anglais

Subject field(s)
  • Fluid Mechanics and Hydraulics (Physics)
DEF

Motion of fluids in which local velocities and pressures fluctuate irregularly, in a random manner.

Français

Domaine(s)
  • Mécanique des fluides et hydraulique (Physique)
DEF

Écoulement des couches d’eau dans lequel les vitesses instantanées présentent des fluctuations apparemment désordonnées, de telle sorte que seules les propriétés statistiques de cet écoulement peuvent être reconnues.

OBS

La modélisation dynamique de la turbulence a des applications importantes dans la prévision météorologique ou la propulsion des navires et des avions. Suivant L.D. Landeau (1944) la turbulence naît du très grand nombre de perturbations indépendantes (degrés de liberté) se développant en différents points d’un fluide. Depuis les travaux de D. Ruelle et F. Takens en 1971, on a démontré expérimentalement et mathématiquement qu’il suffit de trois degrés de liberté pour provoquer la turbulence d’un système car la moindre erreur initiale a des conséquences croissantes imprévisibles sur l’évolution de celui-ci.

PHR

La turbulence amplifie un changement, apparaît, se développe, échappe à l’analyse, engendre des rouleaux, s’établit, fait perdre la mémoire des conditions initiales, s’instaure, met en défaut le déterminisme, naît, perturbe, se propage, se révèle, subsiste, survient.

PHR

bidimensionnaliser, déclencher, décrire, engendrer, entraîner, itérer sous la turbulence, lier la turbulence à l’absence de corrélation, mener à la turbulence, modéliser, provoquer, simuler, visualiser la turbulence.

PHR

turbulence brutale, convective, développée, dure, faible, fluide, forte, homogène hydrodynamique, inattendue, inhomogène, intermittente, intrinsèque, isotrope, liée au chaos, pleinement développée, quadridimensionnelle, résiduelle, stationnaire, topologique, totale, tridimensionnelle.

PHR

turbulence de Burger, de Kolmogorov, de phase, des grandes boîtes, des petites boîtes, de système dynamique.

PHR

bouffées intermittentes de turbulence, cascade vers la turbulence, coefficient de diffusivité de la turbulence, couche limite de la turbulence, degré, diffusivité de la turbulence, distribution spatiale de la turbulence, dynamique, ensemble fractal de turbulence, flottabilité de la turbulence, imprédicibilité, instantané, intermittence, langage de la turbulence, modèle classique de la turbulence, modélisation, phase, physique, régime de turbulence, seuil critique de la turbulence, sillage de turbulence, simulation numérique de la turbulence, structure dissipative de la turbulence, théorie de la turbulence, transition vers la turbulence, viscosité, vorticité de la turbulence.

Espagnol

Campo(s) temático(s)
  • Mecánica de fluidos e hidráulica (Física)
DEF

Carácter de un fluido cuyos hilillos, en vez de discurrir paralelamente a la dirección de la corriente, se incurvan, ondulan y forman remolinos.

Conserver la fiche 7

Fiche 8 1989-06-30

Anglais

Subject field(s)
  • Mathematics
  • Computer Graphics

Français

Domaine(s)
  • Mathématiques
  • Infographie
CONT

Aucun lien logique n’ a encore pu être établi entre la théorie de la turbulence homogène de Kolmogorov, et les équations de Navier-Stokes, dont on croit fort qu'elles régissent l'écoulement des fluides, même s’il est turbulent.

Espagnol

Conserver la fiche 8

Fiche 9 1985-09-10

Anglais

Subject field(s)
  • Diesel Motors
  • Engines (Motor Vehicles)
  • Farm Equipment
OBS

Swirl-type combustion chamber. If the air-fuel mixture can be set in rapid circular motion (swirling) as combustion begins, the mixture will burn better and more uniformly.

Français

Domaine(s)
  • Moteurs diesel
  • Moteur (Véhicules automobiles)
  • Matériel agricole
CONT

Le moteur à turbulence présente l'avantage d’un meilleur rendement thermodynamique grâce à la combustion homogène carburant-carburant.

Espagnol

Conserver la fiche 9

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