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Transport, turbulence, et lois d'échelle
samedi 24 mars 2018

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Descriptif

Exposé de Stéphan Fauve (professeur ENS et Académie des sciences) lors de la journée scientifique sur le thème des TIPE (2019) "Transports", destinée aux classes préparatoires aux grandes écoles, organisée par le département de physique de l'ENS.

Support de l'exposé en PDF

I. Modes de transport de l’énergie. Exemples des échanges énergétiques de la Terre
– Soleil (radiation)
– Vents et courants (convection)
– Cycle des précipitations (convection avec changement de phase)
– Géothermie (diffusion)
II. Lois d’échelle de la diffusion
– Aspects microscopiques
– Loi de conservation et équation de diffusion
– Analyse dimensionnelle et lois d’échelle
III. Transport turbulent
– Diffusivité de Taylor
– Régimes sous-diffusif et super-diffusif
– Advection et diffusion : transport convectif versus diffusivité moléculaire
– Loi de Richardson : transport par la turbulence atmosphérique
– Convection turbulente et lois d’échelle

Éléments de bibliographie :
 J. Agassi : « The Kirchhoff-Planck radiation law », Science 156, 1967, 30–37
 D. Bolster, R. E. Hershberger, R. J. Donnelly : « Dynamic similarity, the dimensionless science », Physics Today 64, 2011, 42–47
 S. Gil, M. Mayochi, L. J. Pellizza : « Experimental estimation of the luminosity of the Sun », American Journal of Physics 74, 2006, 728–733
L. P. Kadanoff : « Turbulent heat flow : structures and scaling », Physics Today 54, 2001, 34–39
L. F. Richardson : « Atmospheric diffusion shown on a distance-neighbour graph », Proceedings of the Royal Society of London A 110, 1926, 709–737
G. I. Taylor : « Diffusion by continuous movements », Proceedings of the London Mathematical Society 20, 1922, 196–212

Voir aussi


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Auteur(s)
Stéphan Fauve
École normale supérieure
Professeur

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Cursus :

Ancien élève de l'Ecole  Normale Supérieure de Saint Cloud, Stéphane Fauve est Professeur à l’ENS depuis 1997, chercheur au Laboratoire de physique statistique.

Ses recherches portent sur magnétohydrodynamique et turbulence, les turbulences d'ondes, le son dans les milieux non linéaires, bruit et instabilité, fluctuation dans les systèmes hors d'équilibre.

Membre de l’Académie des sciences, division des sciences mathématiques et physiques, sciences de l’univers et leurs applications, il est également membre du bureau éditorial d'Europhysics Letters et Président  du bureau de la division de physique statique et non linéaire de European Physical Society. Il a reçu la médaille d'argent du CNRS(2009) et le Prix du CEA, Académie des Sciences également en 2009 ainsi  que la médaille Lewis Fry Richardson décernée par l'Union Européenne des géosciences.

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Dernière mise à jour : 19/04/2018