Abstract FR:

La turbulence en fluide stratifie est etudiee durant sa phase finale quasi 2d (nombre de froude=0,004; de reynolds=1000; bases sur les echelles integrales de vitesse). Un modele du transfert d'enstrophie, utilisant un tenseur f relie aux vitesses, est developpe a partir de celui de brachet et col. (j. Fluid mechanics vol. 194). Le champ de vitesse experimental est digitalise et interpole sur une grille reguliere. Il est decompose en ondes internes et turbulence 2d, l'interaction de ces composantes etant mise en evidence. Les spectres d'energie ont un declin en k##4 a tous les instants. L'analyse de f (voir note plus bas) fait apparaitre les zones "coherentes" de l'ecoulement. Une analyse statistique sur le reste du champ revele un alignement moyen de la palinstrophie (rotationel de la vorticite) avec la direction principale d'elongation de f, ce qui correspond a la cascade d'enstrophie. La fusion de tourbillons 2d de meme signe, modele du transfert inverse d'energie apparaissant en turbulence 2d entretenue, est ensuite etudiee experimentalement. On observe une phase de rapprochement lent et pulsatoire des deux structures (avec filamentation des zones de vorticite), terminee par une fusion tres rapide de celles-ci. Ce phenomene intervient quelle que soit la distance initiqle entre tourbillons. Un modele numerique retrouve ces comportements, et il permet de caracteriser l'effet d'un bruit de fond de vorticite, des formes geometriques initiales des tourbillons ainsi que de la vorticite. Enfin, l'etude d'une turbulence sous deformation plane met en evidence l'inhibition de l'anisotropie par les termes inertiels, selon le rapport du temps de retournement au temps de deformation. On propose egalement une methode de mesure de spectres 3d d'energie, testee dans la zone isotrope de l'ecoulement. Note: f est la somme du gradient de vitesse et du taux d'elongation verticale fois l'identite