Etude des courants de gravité non-Boussinesq dans les milieux homogènes

Abstract

Les courants de gravité sont des déplacements le long d’une surface d’un fluide dense au sein d’un fluide moins dense. Ils forment d’impressionnants murs de sable lors des tempêtes en milieu désertique. Ils peuvent aussi avoir lieu à des échelles plus faibles posant de sérieux problèmes de sécurité à l’homme, par exemple les avalanches et les coulées de boue. L’étude réalisée concerne la prédiction analytique et numérique du comportement des courants de gravité non-Boussinesq dans des milieux homogènes. La variation de la vitesse de propagation et de l’avancée du front du courant de gravité à partir des modèles théoriques de la littérature, dont la validité est montrée aussi bien pour le cas Boussinesq que pour le cas non-Boussinesq, sont déterminées. La confrontation des résultats analytiques avec ceux des simulations numériques a permis de valider l’approche de résolution numérique utilisée. Les résultats obtenus ont mis en évidence, dans la configuration non-Boussinesq l’existence d’une nouvelle loi de comportement « linéaire » dans le cas où les effets inertiels sont prépondérants, pour les larges valeurs de différences de masse volumique