Caractérisation statistique de la transition vers la turbulence viscoélastique dans le système de Couette-Taylor

Abstract

Nous étudions la transition vers la turbulence de solutions viscoélastiques de polyoxyéthylène (POE), de 0,08% et de 0,09% en concentration, confinées entre deux cylindres coaxiaux lorsque seul le cylindre intérieur tourne. Lorsque la vitesse de rotation du cylindre intérieur atteint une valeur critique, l'écoulement de Couette circulaire bifurque vers un écoulement formé de spirales (SPI) qui ont pour origine une instabilité inertio-élastique. Le deuxième mode d'instabilité est caractérisé par de larges domaines quasi-stationnaires de tailles différentes séparés par des parois et contenant des spirales. La durée de vie des parois des domaines diminue avec le paramètre de contrôle selon une loi puissance. Le nombre de parois augmente en fonction du paramètre de contrôle, ce qui explique la multiplication des sous-domaines dépourvus de spirales, ce régime transite ensuite vers un régime turbulent. La caractérisation de la transition vers la turbulence a été complétée à l'aide d'une analyse statistique des zones laminaires des spirales