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L'expérience Von Karman Gallium (représentée ci-contre) consiste en une colonne de Gallium liquide (opérée à 40°C) mise en mouvement par deux turbines. Ces deux turbines peuvent tourner en contra-rotation exacte ou différentielle, ou en corotation. Un ensemblede bobines permettent la création d'un champ magnétique statique (un champ statique axial est créé dans la configuration représentéesur le schéma ci-contre). Ce dispositif est parfaitement adapté à l'étude des propriétés de l'induction dans le gallium liquide mis en mouvementpar les turbines. Les écoulements réalisés sont fortement turbulents (nombre de Reynolds de l'ordre de 1 million).
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Nous avons mis en place une dynamo semi-homogène à partir d'un bouclage sur le montage Von Karman Gallium. Dans la configuration représentée ci-contre, le champ toroïdal Bθ créé par induction en présence de champ magnétique et de rotation différentielle de la colonne de gallium dans le plan médian est amplifié pour alimenter les bobines créant le champ statique axiale. Ce système bouclé est instable pour de forts gains de la boucle de retroaction: il s'agit d'une dynamo semi-homogène pour laquelle une partiedu processus en turbulent (l'effet Omega dans l'exemple schématisé) et une partie du processus est contraint (par l'utilisation des bobines). Ce système présente un caractère fortement intermittent et est présente un comportement intermitten de type on/off à proximité du seuil d'instabilité - la figure ci dessous reproduit l'évolution temporelle du champ magnétique en fonction de la vitesse de rotation des turbines (en contra-rotation exacte) et met en évidence le caractère on/off de la bifurcation, ainsi que des renversemens aléatoires pour de fortes vitesses de rotation. Nous menons actuellement un étude exhaustive sur la dynamique du système bouclé enfonction de la nature du signal bouclé, de la nature de la turbulence de l'écoulement (en présence de bafles, ou d'un anneau dans le plan médian), ou du type d'induction turbulente mise en jeu.
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Fig 3: Dynamique de la dynamo semi-homogène en fonction de la vitesse de rotation des turbines