PDF modelling of turbulent mixing in stratified fluids

Antoine Venaille (1) , Joël Sommeria (1)

1 LEGI - Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels [Grenoble]

We present a phenomenological model for the turbulent mixing of stably stratified fluids. The stratification depends on a scalar, wich can be the salinity or the temperature. We describe the temporal evolution of the whole shape of the scalar distribution. We take into account turbulent diffusion, sedimentation and disspation of fluctuations by turbulent cascades. The parametrization of the problem is discussed. We investigate limit "test" cases to understand the effect of each term. As an application, we present our model predictions in the case of the restratification.

Nous proposons un modèle phénoménologique pour le mélange turbulent d'un fluide stratifié. La stratification dé-pend d'un scalaire, qui peut être la température, ou la concentration en sel du fluide. Le model donne l'évolution temporelle de la forme de la distribution du scalaire. Il prend en compte les effets de diffusion turbulente, de sédi-mentation et de dissipation des fluctuations du scalaire par cascade turbulente. Nous discutons la paramétrisation du problème. Des cas limites "test" sont étudiés pour comprendre l'effet de chaque terme. Le modèle est ensuite appliqué au phénomène de la restratification

Mots clés: turbulent mixing; stratified fluid; pdf modelling

Domaines: Mécanique des fluides [physics.class-ph]; Mécanique des fluides [physics.class-ph]

Antoine Venaille, Joël Sommeria. PDF modelling of turbulent mixing in stratified fluids. CFM2007, Aug 2007, Grenoble, France. ⟨hal-00271759⟩