Hypergravite,
convection et cristallisation
Outre
le
parametre adimensionel de Rayleigh qui mesure la vigeur de la
convection thermique (ou solutale), un autre parametre adimensionel,
dit de dissipation, mesure la quantite de dissipation visqueuse induite
par le transfert d'une quantite de chaleur donnee. Quand ce parametre
cesse d'etre negligeable, on voit aussi se developper un gradient de
temperature (dit adiabatique) qui remet en cause la definition du
nombre de Rayleigh, puisque la difference de temperature qu'il utilise
doit etre determinee relativement a ce profil adiabatique. Le parametre
de dissipation est proportionnel a la gravite et a la taille de la
cavite de la convection. En laboratoire, on ne peut esperer atteindre
des nombres de dissipation de l'ordre de un que par l'utilisation d'un
champ de gravite tres fort, tel que celui qui regne dans une
centrifugeuse. Les forts gradients de pression ont aussi la capacite de
mettre en evidence la dependance de la temperature de fusion avec la
pression, autre effet crucial a l'echelle des noyaux planetaires. Au
cours de ce stage, des configurations de convection naturelle et/ou de
cristallisation seront etudiees jusqu'a quelques milliers de fois la
gravite terrestre. Des mesures de temperature seront effectuees in
situ, ainsi que des mesures ultrasonores qui permettront de
caracteriser la cristallisation d'un materiau modele. Les applications
potentielles de ce type d'etudes concernent l'etat convectif dans le
noyau externe de la Terre, et la cristallisation de la graine.
updated 2nd of February
2011