Abstract FR:

La rotation, via la force de Coriolis, affecte la turbulence homogène en développant une anisotropie des échelles intégrales de longueur, sans toutefois que des structures tourbillonnaires bien organisées apparaissent. Dans ce travail, la rotation est associée à d'autres effets qui semblent favoriser la formation de ces structures. En particulier, l'effet de confinement et de forçage local ont un rôle important. L'étude de ces effets est entreprise à travers des simulations numériques directes, entre deux parois parallèles infinies, ces dernières étant perpendiculaires à l'axe de rotation. Un calcul préliminaire, sans turbulence, permet de retrouver le régime linéaire des ondes d'inertie, induit par la rotation à partir d'une source ponctuelle, en accord avec les observations expérimentales. Une simulation analogue illustre le cas des ondes de gravite internes. Ensuite, des simulations de décroissance libre de turbulence, avec ou sans parois, montrent l'importance de l'effet de pompage d'ekman et plus généralement l'effet du confinement sur diverses quantités statistiques. Enfin, les simulations avec forçage local, confinement et rotation conduisent à une situation proche de celle de l'expérience de hopfinger, browand & gagne (1982). Dans cette partie de l'étude, la turbulence, dite diffusive, est très affectée par la rotation et des structures tourbillonnaires dont les axes sont sensiblement alignés à l'axe de rotation apparaissent. On note au passage le lien entre la population de ces structures et les nombres de rossby et de reynolds de l'écoulement. Le nombre de Reynolds influe de plus sur la durée de vie de ces structures. Comme l'expérience, le calcul montre une transition structurelle abrupte entre turbulence tridimensionnelle et écoulement domine par les tourbillons quasi bidimensionnels.