Turbulence en Mécanique des Fluides

Tant pour des questions scientifiques fondamentales qu'en raison du champ des applications, la turbulence se présente de nos jours comme un sujet à part entière de Mécanique des Fluides. Son étude a connu, au cours de ces dernières années une accélération sensible, se traduisant par de nombreux développements dans des directions variées (concepts théoriques, connaissances expérimentales, simulations numériques, modélisations, ...). Sans pouvoir en rendre compte de façon exhaustive, une présentation unitaire de certains d'entre eux est devenue aujourd'hui indispensable. C'est ce que propose cet ouvrage avec comme finalité, l'apport des connaissances requises par la maîtrise de la modélisation du phénomène par l'ingénieur. Fruit de nombreuses années d'enseignement de la matière dans plusieurs écoles d'ingénieurs (INPT-ENSEEIHT, ENSIGC, ENSAE, ENSICA) et cycles universitaires,

le livre se compose de trois parties traitant respectivement du phénomène et de sa mise en équations, des données sur la turbulence en fluide incompressible et de la modélisation par fermeture en un point dans l'espace physique. (i) Les notions premières sur les écoulements turbulents, le traitement statistique macroscopique et les équations qui en découlent, l'analyse corrélatoire et son équivalent spectral font l'objet de la première partie. (ii) La base de données, en provenance de l'expérimentation comme de la simulation numérique directe, procède d'une classification exposée en début de deuxième partie, et ouvrant sur la phénoménologie tourbillonnaire et structures cohérentes, la turbulence cinématiquement homogène, les écoulements cisaillés libres et la turbulence de paroi. (iii) Après un panorama des méthodes de traitement des écoulements turbulents, la troisième partie expose en détails les fermetures de premier et second ordre, à grand et faible nombre de Reynolds.

L'accent y est mis sur l'expertise de la schématisation en référence à la compréhension physique des mécanismes modélisés et à la formulation mathématique des schémas. Le livre intègre en 660 pages plus d'une quarantaine de compléments (notes historiques, prolongements, développements de certaines notions, points de controverse, ...) ainsi que plus d'une soixantaine d'exercices corrigés.