Transition sous-critique tripolaire dans les tourbillons

Abstract

Parmi les tourbillons 2D, la structure la plus commune est sans aucun doute le tourbillon monopolaire. En référentiel tournant, ce type particulier de tourbillon peut développer une instabilité linéaire l'amenant à l'état de tripôle. Dans un référentiel inertiel par contre, le tourbillon monopolaire est l'archétype de la structure cohérente stable. La présente étude revisite les propriétés de stabilité hydrodynamique d'un tel écoulement, et met en lumière une instabilité non-linéaire originale du tourbillon. Plus particulièrement, l'attention est portée sur les mécanismes d'instabilité qui amènent le tourbillon à adopter un nouvel état d'équilibre sous la forme d'un tripôle. Il apparaît notamment que le processus de transition court-circuite les scénarios classiques d'instabilité modale (transition by-pass). Enfin, la caractérisation du nouvel état nous amène à proposer un diagramme de bifurcation du tourbillon monopolaire isolé.