Caractérisation de la structure des sillages M/H/D/ amont et aval d'un cylindre à petit nombre de Reynolds magnétique

Abstract

On présente une théorie linéarisée et les résultats des mesures locales dans les sillages amont et aval d’un cylindre isolant, en translation dans un fluide électroconducteur avec une vitesse uniforme parallèle à la direction d’un champ magnétique extérieur homogène. Sur le plan théorique l’étude est abordée dans le cadre de l’approximation d’OSEEN. Les hypothèses supposent notamment qu’il n’y a pas de décollement de la couche limite. Les solutions sont données pour les deux régimes subafvenique et superalfvenique et sont exprimées analytiquement dans les cas asymptotiques correspondant au proche voisinage du cylindre ou au contraire aux régions très éloignées du cylindre. L’installation expérimentale est constituée d’un réservoir de 20 cm de diamètre et de 2,5 m de hauteur, rempli de mercure et placé à l’intérieur d’un solénoïde délivrant un champ magnétique axial continument réglable entre 0 et 4000 Gauss. Le cylindre isolant fixé sur un équipage mobile de vitesse régulée se déplace du haut vers le bas dans le mercure immobile. Les sondes de mesure peuvent être disposées à l’amont ou à l’aval du cylindre à des distances réglables. Les profils transversaux et longitudinaux de la perturbation magnétique locale, réalisés à l’aide des "magnétodiodes", ont confirmé l’existence du sillage amont, lorsque le régime est subalfvenique. Nous avons analysé spécialement le sillage aval, à partir des mesures simultanées des perturbations de cham magnétique et de vitesse associées aux tourbillons de VON KARMAN. Les résultats mettent notamment en évidence l’apparition d’un nombre de HARTMANN, correspondant à la suppression des tourbillons de VON KARMAN.