En utilisant ce site, vous acceptez que les cookies soient utilisés à des fins d'analyse et de pertinence     Oui, j'accepte  Non, je souhaite en savoir plus

Pendant cette période de confinement, l’INSTN maintient autant que possible les formations prévues dans les semaines à venir en distanciel ou en présentiel pour les enseignements pratiques. Pour nous contacter, veuillez privilégier le mail. Protocole sanitaire

Sujets de thèse
Filtrer par critères

DRF : Sujet de thèse SL-DRF-21-0370

DOMAINE DE RECHERCHE
Matière molle et fluides complexes / Physique de l’état condensé, chimie et nanosciences
INTITULÉ DU SUJET Français English

Stochasticité spontanée et singularités en turbulence

RÉSUMÉ DU SUJET

On sait depuis Lorentz que les mouvements des fluides, notamment l’atmosphère et l’océan est chaotique : dans l’espace des phases, deux points initialement proches, s’écartent exponentiellement, permettant ainsi de produire le fameux effet papillon. Ce qu’on sait moins, c’est que ces mêmes fluides sont victimes d’un phénomène encore plus violent appelé "stochasticité spontanée", au cours duquel deux points de l’espace physique se séparent algébriquement de façon indépendante de leur distance initiale. Les mathématiciens suspectent que ce phénomène, observé dans des simulations numériques, est créé par l’existence de singularités dans les équations du mouvement, brisant ainsi l’unicité des solutions. Par contre, il n’existe à ce jour aucune démonstration expérimentale de ce phénomène, ni de preuve de son lien avec des singularités ou quasi-singularités.

Le but de cette thèse est de combler ces lacunes en utilisant une nouvelle expérience appelée GVK. Cette expérience a été spécialement conçue pour explorer la dynamique de particules et des mouvements turbulents, avec une résolution jamais atteinte jusqu’à présente. Au cours de cette thèse, on effectuera des mesures expérimentales à l’aide de dispositif d’imagerie vélocimétrique, et on analysera les données pour mettre en évidence le phénomène, et ses liens possibles avec des quasi-singularités.

La quête des singularités dans les équations d’Euler ou de Navier-Stokes représente un problème bien connu (cf. AMS Millenium Clay Prize), mais les récentes avancées, tant au niveau numérique qu’expérimental, remettent ce problème de nouveau d’actualité. En particulier, notre groupe a récemment mis en évidence, dans un écoulement turbulent de laboratoire, l’existence d'événements intenses de dissipation d'énergie non-visqueuse qui pourraient être associés aux singularités recherchées par les mathématiciens (Saw et al, Nature Communication 7 (2016) 12466).

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut rayonnement et matière de Saclay
Service de Physique de l’Etat Condensé
Systèmes Physiques Hors-équilibre, hYdrodynamique, éNergie et compleXes
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2021
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Bérengère DUBRULLE  

CNRS
DRF/IRAMIS/SPEC/SPHYNX
CEA/Saclay

Téléphone : +33 1 69 08 72 47

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Paris-Saclay
Physique en Île-de-France (EDPIF)
DIRECTEUR DE THÈSE

Bérengère DUBRULLE

CNRS
DRF/IRAMIS/SPEC/SPHYNX
CEA/Saclay