Abstract FR:

La couche de melange est utilisee comme un prototype d'ecoulement cisaille au sein duquel se developpent des structures coherentes de turbulence, structures qui jouent un role essentiel dans les phenomenes de transport et dispersion de quantites scalaires. Les courants qui alimentent la couche etant constituee d'especes susceptibles de se combiner dans une reaction chimique, on etudie l'evolution des fractions molaires des especes constituantes en fonction des vitesses de reaction (nombre de damkholer) et des coefficients de diffusion (nombre de schmidt). Se limitant au cas d'ecoulements incompressibles sans effet thermique de reaction, on developpe des simulations numeriques directes. On peut ainsi suivre les evolutions spatiales et temporelles de toutes les variables, en particulier les champs de taux de reaction. L'approximation bidimensionnelle est utilisee pour la representation de l'evolution spatiale de la couche tandis que, pour la simulation tridimensionnelle, l'approximation temporelle permet une description fine des interactions entre structures de turbulence avec leurs effets sur l'avancement de la reaction. Dans ce dernier cas, une methode pseudo-spectrale est utilisee. L'activite reactive est observee soit au cur des tourbillons, soit en peripherie selon la vitesse de reaction. Les images tridimensionnelles de champs et densites de probabilite montrent une certaine intermittence spatiale dans la distribution de l'activite reactive qui, neanmoins, se concentre autour de l'isovaleur o du scalaire conserve. Les spectres calcules sur les quantites scalaires associes a la reaction precisent la contamination de l'ensemble des echelles de turbulence par les mecanismes chimiques