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Concept
Tourbillon de turbulence
Résumé
vignette|upright=0.75|Allées de Karman autour de Madère et des îles Canaries
vignette|upright=0.75|Les courants océaniques de Oya shivo et Kuroshio se rencontrent et donnent un tourbillon de turbulence visible par la concentration du phytoplancton dans le vortex.
Un tourbillon de turbulence est un élément d'une masse fluide turbulente qui a une certaine individualité et une certaine vie qui lui sont propres. Il peut être causé par un obstacle dans le flot créant un contre-courant, par une différence de densité entre deux sections du fluide ou par la rencontre de deux fluides. Les tourbillons de turbulence sont un élément courant en météorologie, en hydrologie et en océanographie.
Un fluide homogène se déplaçant à une vitesse constante est dit en écoulement laminaire et toutes ses particules restent stationnaires par rapport aux autres. Lorsqu'un tel fluide rencontre un obstacle, il doit le contourner, ce qui crée une vitesse nulle en aval. Par conservation du mouvement et de masse, les sections contournant l'obstacle vont subir un mouvement inverse vers la portion en vide qui va diminuant avec la distance à ce vide. Ceci donne un contre-courant et l'interaction entre le courant direct et ce dernier entraîne un tourbillon du fluide en aval de l'obstacle par une instabilité de Kelvin-Helmholtz.
La même chose peut être créée dans un fluide hétérogène. En effet, si la densité du fluide n'est pas uniforme, les zones plus denses se déplaceront par rapport à celles moins denses ce qui produit un tourbillon. La différence de densité peut être due à la variation de température, de salinité, etc. Finalement, la rencontre de deux fluides se déplaçant l'un par rapport à l'autre peut aussi créer un tourbillon car les particules à leur jonction n'ont pas le même mouvement relatif.
Ce phénomène est observable dans plusieurs domaines :
Hydrologie
Les remous causés par la configuration des roches et des rives sont des tourbillons de turbulence. Ils peuvent avoir un caractère transitoire ou être relativement stables, selon la variation du courant.
Source officielle
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