Abstract FR:

Dans ce travail nous presentons une etude experimentale sur l'ecoulement produit par un disque tournant au fond d'un cylindre vertical partiellement rempli d'un liquide. Cette configuration geometrique produit un courant tournant dans un plan parallele au disque et un ecoulement de recirculation dans les plans meridiens. C'est ainsi que un vortex central, intense, est forme. Plusieurs parametres gouvernent la dynamique de l'ecoulement, parmi lesquels le nombre de reynolds qui peut etre considere comme un des plus importants. Cette etude couvre une large gamme de nombres de reynolds, allant jusqu'a cinq decades de variation. A nombre de reynolds moderes, on observe l'existence des points de stagnation sur le vortex axial et des bulles de recirculation. Ce regime de l'eclatement du tourbillon (vortex breakdown) existe quand le rayon du disque tournant est egal au rayon du cylindre. Nous presentons egalement des simulations numeriques qui montrent que la relation entre le rayon du disque et le rayon du cylindre est un facteur important qui determine le debut de l'eclatement tourbillonnaire. En augmentant le nombre de reynolds, il a ete observe que le courant devient instable avec une transition a un etat avec n tourbillons verticaux autour de l'axe de symetrie. Cette instabilite de cisaillement a ete caracterisee avec differentes techniques experimentales. A grand nombre de reynolds, la formation d'un filament de vorticite avec fluctuations de l'intensite est observee. En introduisant des particules a la surface libre, il a ete possible d'identifier un mouvement du precesion du filament. En placant un deflecteur il a ete etudie la destruction du filament et la redistribution de la vorticite. Cette situation est analogue a la apparition de l'intermittence en turbulence, a cause des instabilites des filaments de vorticite.