Turbulence

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Contact - Secrétariat de l’enseignement :
Tél : 01 44 32 35 61
enseignement@phys.ens.fr

Enseignant : Sergio Chibbaro (Institut Jean le Ron d’Alembert, Université Pierre et Marie Curie)

Chargé de TD :

Nombre d’ECTS : 3

Langue d’enseignement  : Anglais

The course will focus on the fundamental aspects of fluid mechanics, notably at high Reynolds numbers, when Turbulence is important.
This will be a course in turbulence theory. The goal is to obtain a precise physical and mathematical understanding of turbulent phenomena (i.e. experiments !) based on the fluid equation of motion. This is not a course on modelling of turbulence, which is the focus of many excellent texts, e.g. Pope, Tennekes & Lumley. The subject is dealt with using tools from dynamical systems and statistical mechanics.
A more general purpose is to provide a basic knowledge of these phenomena as they can be view as paradigmatic for nonlinear physics.

The following aspects will be discussed in detail :

(i) Foundation of Macroscopic Hydrodynamics
(ii) Conservation Laws in Incompressible Navier-Stokes
(iii)Large-scale dynamics and Energy cascade
(iv)Phenomenology à la Kolmogoroff
(v) Intermittency and Anomalous scaling, with a discussion on Large Deviations.

Moreover, some present researches in turbulence will be briefly presented in the form of seminars. Possible subjects will be : Wave-Turbulence ; Turbulent Convection ; Micro-swimmers dynamics ; Transition to Turbulence ; Inertial particles ; MHD.
The exam will be either a written exam or a seminar concerning a subject related to turbulent research.

descriptif

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