Phénomène de pincement de l'écoulement secondairee deux sphères contrarotatives

Abstract FRE

Cette étude numérique concerne l'évolution de l'écoulement de Couette sphérique, entre deux sphères contrarotatives, avec l'augmentation du nombre de Reynolds.

Le but de l'étude est la détermination de l'apparition et de l'évolution du phénomène de pincement de l'écoulement secondaire dans le plan méridien avec l'augmentation du nombre de Reynolds.

L'écoulement est modélisé par les équations de Navier-Stokes, avec des conditions initiales et aux limites appropriées.

La forme adimensionnelle du modèle fait apparaître trois paramètres de contrôle: le rapport d'aspect et le nombre de Rossby, arbitrairement fixés à 0.5 et -0.5, respectivement, et le nombre de Reynolds est varié entre 100 et 500.

Les équations modélisantes sont résolues avec la méthode des volumes finis.

Pour le nombre de Reynolds initial, l'écoulement secondaire, dans le plan méridien, se manifeste sous la forme de deux cellules d'Eckman dans chaque hémisphère.

Avec l'augmentation du nombre de Reynolds, les deux cellules près de la sphère intérieure sont déformées par un phénomène de pincement prés de l'équateur.

Le pincement apparaît faiblement avec le nombre de Reynolds 200; mais se resserre continuellement avec l'augmentation du nombre de Reynolds entre 200 et 500.