20150001_0086

© Hamid KELLAY/LOMA/CNRS Images

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Écoulement à faible vitesse autour d’un disque muni d’un appendice dans un film de savon

Écoulement à forte vitesse autour d’un disque muni d’un appendice dans un film de savon. Le système disque + appendice pointe de biais et n’est plus orienté dans le sens de l’écoulement (de haut en bas). La position du disque a aussi bougé vers la droite. Pour cette expérience, une plaque rigide a été attachée à un cylindre de 6 mm de diamètre environ. Celui-ci est maintenu par un fil nylon à chaque extrémité. Le cylindre a ensuite été placé dans un film de savon s’écoulant verticalement à une vitesse de 2 mètres par seconde. Les chercheurs ont constaté que lorsque la longueur de la plaque est plus petite que deux fois le diamètre du cylindre, elle s'incline spontanément avec un angle dépendant de sa longueur et pouvant atteindre 40°. Cette expérience montre que l’inclinaison du cylindre résulte d’une instabilité, brisant la symétrie verticale. Cette inclinaison est due à l'interaction entre les tourbillons qui apparaissent à l'arrière du cylindre et de la plaque. La rotation engendre une force supplémentaire qui dévie le disque à droite ou à gauche selon l’orientation du fil par rapport à l’écoulement.

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