Transition vers le cjaos dans le problème de Benard profond

Abstract

On étudie le phénomène convectif de Rayleigh-Bénard dans une couche horizontale d’un liquide dilatable. L’analyse asymptotique des équations de Navier-Stokes régissant cet écoulement met en évidence la présence d’un paramètre lié à l’épaisseur de la couche. L’étude du système d’équations aux dérivés partielles linéaire associé montre que le seuil critique (à partir duquel le mouvement convectif naît et s’organise) dépend essentiellement de ce paramètre. Dans le but d’élucider les modifications dynamiques qu’entendre ce nouveau paramètre, on a exploré différents systèmes d’équations différentielles ordinaires, non linéaires, issus des diverses troncatures dans la méthode de Galerkin. En particulier, la résolution numérique d’un système résultant d’une projection dans un espace à quinze dimensions montre clairement l’influence de l’épaisseur de la couche de fluide sur la séquence des bifurcations précédant le phénomène chaotique via l’apparition d’un attracteur étrange dans l’espace des phases.