Abstract FR:

On aborde le probleme du melange turbulent a travers l'evolution temporelle d'une tache de traceur de petite taille dans un milieu turbulent beaucoup plus large. Cette situation d'injection ponctuelle est caracterisee par l'histogramme des niveaux de concentration (pdf) qui presente, a chaque instant, une aile exponentielle du cote des fortes concentrations. L'argument de cette aile croit lineairement dans le temps ce qui permet de definir un temps de melange. On etablit les dependances de ce temps a la diffusivite du traceur, a la taille initiale de la tache, et a l'agitation du milieu. Dans nos experiences, le champ scalaire s'organise sous forme de feuillets de fluide concentre, immerges dans un ocean de fluide de concentration faible. Sa structure spatiale est totalement decorelee au-dela de l'echelle caracteristique sur laquelle s'etablissent les gradients de concentration. Le spectre de puissance du champ de concentration presente alors une pente de (1). On montre ensuite comment le probleme general du melange turbulent peut se comprendre comme une superposition d'injections ponctuelles. On est en effet capable de reconstruire la pdf de concentration sur l'axe d'un jet, en considerant que le champ est issu d'une multitude de sources de scalaire, situees a la peripherie du jet.