Thèse soutenue le 30 novembre 2012 pour obtenir le grade de docteur de l'Université de Grenoble - Spécialité : Mécanique des fluides, énergétique, procédés

Résumé :
Cette thèse de doctorat à été réalisée au sein du Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels (LEGI) et du Service des Basses Températures du CEA de Grenoble. Ce travail expérimental a porté sur l'étude comparative de la turbulence classique et quantique à très grand nombre de Reynolds d'un écoulement turbulent de jet d'hélium liquide normal (HeI) et superfluide (HeII) entre 2,3K et 1,78K. Le travail s’est en premier lieu concentré sur le développement des moyens d'essais (une soufflerie cryogénique à boucle fermée pressurisée et régulée en température) et sur l'adaptation de la technique de l'anémomètrie à fil chaud aux basses températures. L’étude s’est poursuivie par l'analyse statistique du champ de vitesse en He I et, plus particulièrement, des incréments spatiaux de vitesse en fluide normal montrant un bon accord avec la littérature et fournissant un véritable point de départ pour la mise en évidence de comportements différents en HeII. Les résultats obtenus en superfluide montrent d'une part un comportement classique à grande échelle et, d’autre part, des écarts aux petites échelles qui dépendent de la température du fluide (i.e. de la fraction variable de superfluide). L'effet le plus évident se manifeste par un changement du signe de la fonction de structure d'ordre 3 des incréments de vitesse.

Jury :
Président : Bernard Castaing
Rapporteur : Luminita Danaila
Rapporteur : Frédéric Moisy
Examinateur : Ladislav Skrbek
Examinateur : Pantxo Diribarne
Invité : Jean-Paul Moro
Directeur de thèse : Christophe Baudet
Thèse co-dirigéée par : Pantxo Diribarne

Mots clés :
Diffusion accoustique, Cryogénie, Superliquide, Turbulence, Hélium liquide

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