Convection de Rayleigh-Bénard dans les fluides supercritiques

Cet ouvrage présente l'état de l'art des simulations numériques tridimensionnelles de la convection de Rayleigh-Bénard dans les fluides supercritiques. Un modèle mathématique inspiré des études antérieures est proposé pour une meilleure prédiction de la stabilité hydrodynamique d’une couche de fluide supercritique chauffée par le bas, puis un code de calcul 3D de type volumes finis permettant la prédiction de la convection naturelle dans un fluide supercritique est décrit. Le reste de l’ouvrage est consacré à l'étude de la configuration de Rayleigh-Bénard : une analyse détaillée est d’abord faite des mécanismes d'instabilité des couches limites thermiques qui se développent le long des parois horizontales, puis une description spatio-temporelle de l'écoulement est faite depuis le début du régime convectif jusqu'à l’établissement d'un état statistiquement stationnaire de transfert thermique. Enfin, des simulations de la convection de Rayleigh-Bénard dans l'hélium-3, correspondant à des expériences réalisées aux Etats-Unis, sont effectuées et les similitudes et les différences avec les résultats expérimentaux sont discutées.