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Turbulences plasma et fluide
En collaboration avec Özgür Gürcan, nous développons des modèles réduits de turbulence, applicables tant aux plasmas magnétisés qu’aux équations de la mécanique des fluides.
Les modèles en couche constituent notre point de départ principal, qui sont basés sur l’hypothèse de localité des transferts d’énergie entre couches, ie se déroulant uniquement entre modes de Fourier voisins, et sur l’hypothèse d’isotropie de la turbulence. Nous avons montré qu’il est possible de dériver systématiquement ce type de modèle à partir des équations de Hasegawa-Wakatani, de particules piégées cinétiques, ou encore de scalaire passif, tout en gardant la possibilité de décrire la dépendance angulaire dans le plan de Fourier, ainsi que de relaxer la contrainte de localité entre échelles. Nous avons appelé "modèles à discrétisation logarithmique" (ou LDM pour "Logarithmiqcally Discretized Model") cette famille de modèles.
Les travaux précédents concernent la turbulence bidimensionnelle, qui est présente en première approximation dans les plasmas magnétisés du fait du fort champ magnétique de confinement et de la très forte anisotropie qu’il engendre. Des modèles équivalents ont également été développés par Özgür Gürcan pour la turbulence tridimensionnelle, dits "nested polyhedra".
En parallèle de nos modèles réduits, nous utilisons des codes gyrocinétiques développés par nos collègues de l’IRFM/CEA (GYSELAX) ou du Max Planck Institute for Plasma Physics (IPP Garching, code GENE), ainsi qu’un code basé sur les équations de Hasegawa-Wakatani, développé dans l’équipe. Ce dernier est également modifié pour décrire la turbulence dans l’expérience ToriX de l’équipe.
