Les régimes laminaire et turbulent des cours d'eau

Résumé du document

TPE illustré consacré aux approches expérimentale et de terrain des régimes laminaire et turbulent des cours d'eau.

Extraits

[...] Or, pour S2 on peut affirmer grâce à l'expérience de la fluorescéine et suite à l'impression visuelle que nous nous trouvons en présence d'un régime turbulent. Ce dispositif n'est donc pas fiable pour caractériser la nature du régime. Deux explications peuvent être apportées. Tout d'abord, la vitesse peut être décomposée en trois composantes à 2 orthogonales. La composante coaxiale à la direction de la rivière est largement prédominante sur les deux autres. Celle-ci ‘‘guiderait'' les ficelles dans la direction de la rivière. [...]

[...] b : Selon l'approche hydraulique : un état laminaire, ou turbulent, avec des nuances. Un écoulement peut être qualifié de laminaire si les lignes de courant glissent les une sur les autres, sans jamais êtres interrompues. Ainsi cela se manifeste -entre autre- par aucun ressac observable au dessus d'un fluide en écoulement laminaire, par des berges ou des parois très peu altérées, par un substrat comportant des particules de petits diamètres Un écoulement peut être qualifié de turbulent si les lignes de courant ne sont plus continues (dû à la convection). [...]

[...] De plus, la vitesse d'une particule dépend des obstacles se présentant à elle, de la pente de l'écoulement. L'influence de ces facteurs sur le nombre de Reynolds sera étudiée par la suite, tout comme les manifestations à l'échelle particulaire de la transition. II] Etudes expérimentales : En laboratoire : Reynolds, la transition laminaire/turbulent et les lignes de courant : Un montage permettant d'observer l'évolution du parcours des lignes de courant en fonction du débit : Afin d'observer comment se manifeste le passage d'un régime laminaire à un régime turbulent sur la trajectoire des particules d'un fluide et afin de d'établir les nombres de Reynolds marquant le début et la fin de la zone de transition, nous avons effectué le montage ci-dessous (fig. [...]

[...] Expérience de Reynolds ; les différents types d'écoulement. [On-line]. Sarrebourg (Fr). Académie de Nancy-Metz. Available from internet : Professeur MUSY André. "Hydrologie générale". [On-line]. Lausanne.(Suisse). Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne Révisé en Février 2005. Available from internet : LABORDE J.P. [...]

[...] Ceci est effectué suivant le protocole P2. Après le choix de ces trois sections et les observations faites, nous décidons d'effectuer divers relevés et expérimentations qui devraient donner des résultats différents d'une section à l'autre. Choix des paramètres à relever et à faire varier , et résultats obtenus : Une estimation qualitative du caractère plus ou moins convectif du cours d'eau est effectuée grâce à un marqueur qu'est la fluorescéine. Celle-ci est injectée en ‘‘poche''. On observe la dilution rapide ou non du colorant. [...]