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