[ Fiches annuelles 1996-97 / 1997-98 / 1998-99 / 1999-00 / 2000-01 / 2001-02 / 2002-03 / 2003-04 / 2004-05 / 2005-06 ]

Fiche documentaire sur l'activité des chercheurs / Juin 1997 - Juin 1998

 

 

 

 

NOM

FARGE

DEPARTEMENT SCIENTIFIQUE

SC UNIVERS

PRENOM

Marie

SECTION DU COMITE NATIONAL

10

AGE

45 ans

N° de TELEPHONE

44.32.22.35

GRADE

DR2

DELEGATION REGIONALE

DE L'UNITE

04

UNITE DE RECHERCHE (code, intitulé, ville,directeur)

 

 

 

 

UPR1211 LABORATOIRE DE METEOROLOGIE DYNAMIQUE

 

 

 

PALAISEAU (Tel :69 33 41 45)

 

 

 

CLAUDE BASDEVANT

 

 

 

1) THEMES DE RECHERCHE DEVELOPPES (1997-1998)

 

 

DYNAMIQUE DES TOURBILLONS COHERENTS EN TURBULENCE  2D ET 3D

 

Développement de nouvelles méthodes d'analyse, de calcul et de modélisation des écoulements turbulents bidimensionnels et tridimensionels, basées sur l'extraction des tourbillons cohérents à partir de la représentation en ondelettes du champ de vorticité.

 

 

 

2) POINTS FORTS DE VOS ACTIVITES DE RECHERCHE

 

 

1. J'ai trouvé, en Août 97 lors d'un séjour en Australie, une méthode objective (c'est-à-dire sans paramètre ajustable), inspirée d'un théorème de Donoho concernant le débruitage, permettant d'extraire les tourbillons cohérents qui se forment dans les écoulements turbulents. Je l'ai appliquée pour étudier les tourbillons cohérents dans les écoulements turbulents, aussi bien bidimensionnels que tridimensionnels. J'ai montré par exemple que, pour un écoulement bidimensionnel calculé en 2562, seul 0.7% des modes d'ondelettes suffisent pour représenter tous les tourbillons cohérents. Ceux-ci ont une distribution de probabilité non-Gaussienne, tandis que les 99.3% des modes restant ont par contre une distribution de probabilité Gaussienne, ce qui garantit que l'on peut définir un état d'équilibre statistique permettant de modéliser l'écoulement résiduel incohérent.

 

2.  En utilisant la méthode précédante, Kai Schneider, de l'Université de Karlsruhe (Allemagne), Nicholas Kevlahan, du CMLA de l'ENS-Cachan, et moi-même avons développé un modèle de turbulence pour les écoulements bidimensionnels basé sur la résolution déterministe de la dynamique des tourbillons cohérents en base d'ondelettes orthogonales et la modélisation statistique de l'écoulement résiduel Gaussien. 

 

3. En collaboration avec Kai Schneider, j'ai également mis au point une méthode de forçage des écoulements turbulents en base d'ondelettes, où seuls les tourbillons cohérents sont excités à chaque pas de temps. Nous avons ainsi obtenu des états de régime statistiquement stationnaires, homogènes, isotropes et non-Gaussiens.

 

 


 

 

3) PUBLICATIONS DANS LES REVUES AVEC COMITE DE LECTURE ET OUVRAGES EDITES (1997-1998) (nombre, titres et références les plus significatifs, parus ou à paraitre)

 

 

11 articles:

 

Marie Farge, Quang Tieng, Vo Anh and Kai Schneider, 1998

Non-Gaussian Statistics, Intermittency and Long-range Dependance in

Two-dimensional  Turbulent Flows

Journal of statistical Planning and Inference, en cours de rédaction

 

Marie Farge, Nicholas Kevlahan, Claude Bardos et Kai Schneider, 1998

Combining Deterministic and Statistical Approaches to Compute Two-dimensional

Turbulent Flows

Monte Verita II, ed. A. Tsinober et A. Gyr, Birkhäuser, à paraître

 

Kai Schneider, Marie Farge and Nicholas Kevlahan, 1998

Wavelets for Description and Computation of Turbulence

Von Karman Institute Lecture Notes, 'Advance in Turbulence Modelling', à paraître

 

Marie Farge, Nicholas Kevlahan, Valérie Perrier and Kai Schneider, 1998

Turbulence Analysis, Modelling and Computing using Wavelets

'Wavelets and Physics', ed. Hans van den Berg, Cambridge University Press, à paraître

 

Marie Farge and Etienne Guyon, 1998

Mixing and Turbulence

'Mixing: Chaos and turbulence', ASI NATO Series, Plenum Press, à paraître

 

Frank Koster, Michael Griebel, Nicholas Kevlahan, Marie Farge et Kai Schneider, 1998

Toward an Adaptive Wavelet-based 3D Navier-Stokes Solver

Computational Fluid Dynamics, ed. Hirschel, Birkhäuser, à paraître

 

Marie Farge, Kai Schneider and Nicholas Kevlahan, 1998

Coherent Structure Eduction in Wavelet-forced Two-dimensional Turbulent Flows

'Dynamics of Slender Vortices', ed. E. Krause, Kluwer, pp. 65-83

 

Kai Schneider, Nicholas Kevlahan and Marie Farge 1998

An Adaptive Wavelet Method Compared to Nonlinearly Filtered Pseudo-spectral Methods

for Two-dimensional Turbulence

Advances in Turbulence VII, ed. U. Frisch, Kluwer, pp. 147-150

 

Kai Schneider, Nicholas Kevlahan and Marie Farge 1997

Comparison of an Adaptive Wavelet Method and Nonlinearly Filtered

Pseudo-spectral Methods for the Two-dimensional Navier-Stokes Equations

Theoretical and Computational Fluid Dynamics, 9, pp. 191-206

 

Kai Schneider and Marie Farge, 1997

Wavelet Forcing for Direct Numerical Simulation of Two-dimensional Turbulence

C. R. Acad. Sciences Paris, 325, Série IIb, pp. 263-270

 

Nicholas Kevlahan and Marie Farge, 1997

Vorticity Filaments in Two-dimensional Turbulence: Creation, Stability and Effect

Journal of Fluid Mechanics, 346, pp. 49-76

 

 


4) ENSEIGNEMENTS DISPENSES. Précisez le nom de l'Etablissement, la discipline, le niveau (1er, 2ème, 3ème cycle - à l'exception de la direction des thèses-), la nature (CM, TD, TP), le nombre d'heures.

 

 

ENSTA (Ecole Nationale des Sciences et Techniques Avancées):

Cours de 3ième année intitulé 'Modélisation physique des écoulements turbulents incompressibles', faisant partie du module 'Dynamique des fluides: modélisation numérique', en Janvier et Février 1998, soit  24h de cours (CM).

 

Formation permanente du CNRS:

Deux cours intitulés 'Ondelettes et paquets d'ondelettes: théorie et applications en traitement de signal et traitement d'image', en Avril et en Juin 1998, soit 60h de cours (CM).

 

 

 

5) QUALIFICATION, êtes-vous titulaire d'une habilitation à diriger des recherches ? oui 

 Etes-vous  inscrit sur les listes de qualification du Conseil National des Universités ?

 

Si oui, quelle est la date de la première année d'inscription :

 

 

 

Météorologie, 1994

Mathématiques appliquées, 1994


 

 

6) PARTICIPATION A DES COLLOQUES. Précisez si vous êtes intervenu en qualité de conférencier invité, l'intitulé du ou des colloques et s’ils ont donné lieu à des actes.

 

 

De Juin 1997 à Juin 1998 participation à 14 conférences, dont 8 comme conférencière invitée et une comme organisatrice:

 

Conférencière invitée, International Workshop on 'Chaos, Kinetics and Nonlinear Dynamics in Fluids and Plasmas', Carry-le-Rouet, 15 au 21 Juin 1997 (avec publication des actes)

 

Euromech International Colloquium on 'Dynamics and Statistics of Concentrated Vortices in Turbulent Flows', Carry-le-Rouet, 24 au 27 Juin 1997 (avec publication des actes)

 

Conférencière invitée, International Summer School on 'Wavelets, Turbulence and Statistics', Luminy-Marseille, 21-26Juillet

 

Conférencière invitée, International Colloquium in honor of Alex Grossmann, Luminy-Marseille,  27 Juillet-1er Août 1997  (avec publication des actes)

 

Conférencière invitée, IUTAM Symposium on 'Dynamics of Slender Vortices', Aachen (Allemagne), 1er-5 Septembre 1997 (avec publication des actes)

 

Euromech 3rd European Fluid Mechanics Conference, Göttingen (Allemagne), 15-18 Septembre 1997 (avec publication des actes)

 

Réunion du GDR 'Intermittence, turbulence et lois d'échelles', Bordeaux, 21-22 Octobre 1997

 

6th French-German Workshop on 'Numerical Flow Simulation', Marseille, 21-22 Novembre 1997 (avec publication des actes)

 

Journées de Physique Statistique, Paris, 22-23 Janvier 1998

 

Conférencière invitée, Second Monte Verita Colloquium on 'Fundamental Problematic Issues in Turbulence', Ascona (Italie), 22-28 Mars 1998 (avec publication des actes)

 

Conférencière invitée, International Wavelets Conference on 'Wavelets and Multiscale Methods', Tanger (Maroc), 13-17 Avril 1998

 

Organisatrice, First Woods Hole Mathematics Meeting: Fluid Dynamics, Woods Hole (Etats-Unis), 13-16 Mai 1998

 

Conférencière invitée, International Conference in honor of Robert Kraichnan on 'Turbulence: Challenges for the 21st Century', Los Alamos (Etats-Unis), 18-21 Mai 1998 (avec publication des actes)

 

Conférencière invitée, Summer School in Applied Mathematics on 'The Mathematical Approach to Turbulence: Numerical and Analytical Techniques', Sienne (Italie), 31 Mai-12 Juin 1998

 

 


 

7) SEJOURS DANS DES LABORATOIRES A L'ETRANGER OU MISSIONS SUR LE TERRAIN EFFECTUES DANS L'ANNEE (durée, dans quel cadre, programme...)

 

 

Un séjour d'un mois en Australie et  trois séjours d'une semaine en Allemagne:

 

Applied Mathematic Department, Bonn Universität, Bonn (Allemagne), dans le cadre du GDR Franco-allemand 'Numerical Flow Simulation', une semaine, Juillet 1997

 

Mathematic Department, Queensland Technological University, Brisbane (Australie), dans le cadre du contrat de l'Australian Research Council 'Multifractal Analysis and Stochastic Models of Turbulence Dispersion', un mois, Août 1997

 

Applied Mathematic Department, Bonn Universität, Bonn (Allemagne), dans le cadre du GDR Franco-allemand 'Numerical Flow Simulation', une semaine, Novembre 1997

 

Mathematic Department, Chemnitz Universität, Chemnitz (Allemagne), une semaine, Février 1998

 

 

 

8) ENCADREMENT D'AUTRES CHERCHEURS DANS L'ANNEE. Indiquez le nombre de direction, le niveau de travail dirigé, le pourcentage de participation à cet encadrement et s'il y a eu sanction par un diplôme (dans l’affirmative le préciser).

 

 

Trois étudiants encadrés à 100% pendant 3 mois:

 

Julio Pellegrino, 3ième année ENSTA

Aurélie Henrion, 2ième année ENSTA

Alexandre Azzalini, 2ième année ENSTA

 

 


9) VALORISATION. Indiquez votre participation à des actes de valorisation. Précisez notamment s’il s’agit de dépôt de brevet ou de dossier technique dont vous êtes inventeur ou co-inventeur, de licence d'exploitation, de contrat de collaboration de recherche ou d'activité de consultant.

 

 

Responsable de trois contrats de collaboration avec l'étranger:

 

Programme de recherche franco-américain 'Wavelets Methods in Computational Turbulence' financé par l'OTAN dans le cadre du programme 'Collaborative Research' (contrat CRG-930456), 1993-1998,

en collaboration avec le Département de Mathématiques de l'Université George Washington de Saint-Louis (Etats-Unis)

 

Programme de recherche franco-allemand 'Wavelets and Multigrid Methods to Compute Turbulent Flows' financé par le CNRS et la Deutsche Forschung Gemeinschaft dans le cadre du programme

'Numerical Flow Simulation', 1996-2000

en collaboration avec le Département de Mathématiques Appliquées de l'Université de Bonn (Allemagne)

 

Programme de recherche franco-australien 'Multifractal Analysis and Stochastic Models of Turbulence Dispersion'  financé par l'Australian Research Council, 1998-2002,

en collaboration avec le Département de Mathématiques de l'Université Technologique du Queensland de Brisbane (Australie)

 

Autre collaboration avec l'étranger:

 

Programme de recherche franco-allemand 'Analyse, modélisation et simulation numérique des écoulements réactifs'  financé par la Deutsche Forschung Gemeinschaft, 1997-2000,

en collaboration avec l'Institut des Techniques Chimiques de l'Université de Karlsruhe (Allemagne)

 

 

 

10) DIFFUSION DE L'INFORMATION SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE. Précisez les modalités de votre intervention, publication d'articles dans des revues spécialisées ou de vulgarisation, participation à des expositions en qualité d'animateur ou à des journées "portes ouvertes", organisation de colloques, co-production de films ou  contribution à l'alimentation d'une banque de données...

 

 

Responsable du Colloquium de l'ENS-Ulm  et organisation de 7 conférences d'Octobre 1997 à Mai 1998

 

Responsable du groupe de travail M3F: Mathématique et Modélisation en Mécanique des Fluides,

commun à l'ENS-Ulm et à l'ENS-Cachan, et organisation de 7 séminaires de Janvier à Juin 1998

 

Organisation des Séminaires sur la Turbulence  communs au LMD et au LPS, ENS-Ulm,

à raison de un par trimestre d'Octobre 1997 à Juin 1998

 

Organisation des réunions de Pugwash-France  à raison de une par mois d'Octobre 1997 à Juin 1998

 

Organisation du colloque'First Woods Hole Mathematics Meeting: Fluid Dynamics',

Woods Hole (Etats-Unis),  du 13 au 16 Mai 1998

 

 

 

11) ADMINISTRATION DE LA RECHERCHE. Indiquez, si vous avez rempli des fonctions d'administration de la recherche, la nature de ces fonctions ainsi que le cadre dans lequel elles se sont exercées.

 

 

 

Administration du contrat CEE 'Marie Curie Fellowship'  ayant permis de financer le séjour post-doctoral de Nicholas Kevlahan de 1995 à 1998

 

 

12) DEMANDE PARTICULIERE ET MOBILITE. Veuillez indiquer si vous avez effectué une mobilité dans les 12 derniers mois. Précisez également si vous souhaitez une mise à disposition ou un détachement auprès d’un organisme extérieur au CNRS ; une prolongation de mise à disposition ou de détachement ; un changement de section ; un changement d’affectation ; un rattachement à une commission interdisciplinaire.

 

 

 

 

 

Fait à

 

Le

 

Signature du

chercheur

 

 

 

Avis du Directeur de l'unité de recherche :

 

 

Fait à

 

Le

 

Signature du

Directeur de l’Unité de recherche