Influence de la rotation sur la vidange classique de Torricelli
Résumé
Il y a près de 400 ans, Torricelli a découvert la loi décrivant la vidange d'un récipient. Cette loi a été démontrée un siècle plus tard par le théorème de Bernoulli et certaines limites de l'application de cette loi sont encore étudiées de nos jours. Lorsqu'un grand réservoir est vidé, dans la plupart des cas, un tourbillon se forme. La vorticité présente dans l'écoulement va en effet se concentrer là où le gradient de vitesse est important, c'est-à-dire là où l'eau est vidée. De nombreux travaux ont été consacrés à l'étude des tourbillons de « baignoire ». Cependant, alors que des différences de vitesses de vidange avec et sans vortex ont été constatées, à notre connaissance, aucune étude n'a déjà analysé la modification de la loi de Torricelli par la présence du vortex. Nous réécrirons la loi de vidange dans ce cas précis et la comparerons à des résultats expérimentaux de vidange tourbillonnaire instationnaire dont nous caractériserons l'évolution de la structure de l'écoulement.