1,720,997 research outputs found
Water waves impulsed by a granular collapse
No full textLes tsunamis comptent parmi les catastrophes naturelles les plus destructrices pour les populations côtières de par le monde. De tels évènements peuvent, entre autres, être générés lors d'un glissement de terrain ou d'un éboulement massif, par exemple quand un pan de montagne ou de volcan se déstabilise et chute dans un lac, un fjord ou dans l'océan. L'objectif de cette thèse est d'étudier la génération de telles vagues à travers l'utilisation d'une configuration expérimentale modèle, dans laquelle une colonne de matériau granulaire de section rectangulaire, qui modélise le glissement de terrain, s'effondre dans une cuve remplie d'eau initialement au repos. Des mesures systématiques sont réalisées, en variant la profondeur de liquide tout comme la géométrie de la colonne de grains, afin de remonter par traitement d'images aux propriétés de l'avalanche granulaire comme à celles de l'onde produite. Dans un premier temps, la dynamique d'effondrement en l'absence d'eau est étudiée, ce qui permet de mettre en lumière les échelles de temps caractéristiques à l'œuvre ainsi que l'impact d'une libération progressive du milieu granulaire. Au cours des expériences de génération d'onde, différents régimes de vagues sont obtenus et analysés en fonction du nombre de Froude local, lequel correspond au rapport de la vitesse horizontale maximale du front de grains à l'interface avec l'eau à la célérité des ondes gravitaires linéaires en eau peu profonde. Des ressauts, des ondes solitaires ou encore des vagues de Cauchy-Poisson sont observées, selon que ce paramètre présente des valeurs respectivement élevées, modérées ou faibles. Une analyse hydrodynamique est proposée afin de relier ces régimes à des modèles classiques d'ondes : les vagues générées présentent alors un caractère soit non-linéaire en eau peu profonde (ressauts, ondes solitaires), soit linéaire lorsqu'on tend vers la limite d'eau profonde. Enfin, un modèle est proposé, afin de relier l'amplitude maximale de la vague produite aux paramètres initiaux, en combinant les résultats obtenus au sujet de la dynamique de l'effondrement et ceux de l'hydrodynamique des ondes en eau peu profonde. L'approche se compare avec succès aux résultats expérimentaux, et explique l'influence des différents nombres sans dimensions clés proposés dans la littérature sur le sujet. Ce modèle permet une meilleur compréhension de la physique sous-jacente aux tsunamis engendrés par des glissements de terrain survenant dans un contexte d'eau peu profonde.Tsunamis are amongst the most destructive natural disasters for coastal populations around the world. Such events may be generated from massive landslides or rockfalls, for example when a mountain or a volcano becomes destabilized and falls into a lake, a fjord, or the ocean. The objective of this thesis is to study the generation of such waves through the use of a model experimental configuration, in which a column of granular material of rectangular cross-section, which models the landslide, collapses into a tank filled with water initially at rest. Systematic measurements are performed, in which the depth of liquid as well as the geometry of the grains' column are varied, in order to trace by image processing to the properties of the granular avalanche as well as those of the wave produced. Firstly, the dynamics of collapse in the absence of water is studied, which highlights the characteristic time scales involved as well as the impact of a gradual release of the granular medium. During wave generation experiments, different regimes are revealed and thoroughly analyzed: these are intimately related to the local Froude number, which corresponds to the ratio of the maximum horizontal velocity of the grain front to the speed of linear gravity waves in shallow water. We thus observe bores, solitary waves or Cauchy-Poisson waves depending on whether this parameter has high, moderate, or low values, respectively. A hydrodynamic analysis is proposed in order to link these regimes to water wave theory: the waves generated then have a non-linear character in shallow water (hydraulic jumps, solitary waves), or a linear one in deep-water. Finally, a model is proposed, in order to relate the maximum amplitude of the wave produced to the initial geometrical parameters, by combining the results obtained for the dynamics of the collapse and those about the hydrodynamics of the waves in shallow water. The approach successfully compares with the experiments and explains the influence of the different key dimensionless numbers that were proposed in the literature on the subject. This is a first simplified, albeit comprehensive, modelling of the physics underlying tsunamis caused by landslides in a shallow water context
Vortex rings and erosion in the wake of a translating disk
No full textLes raies ondulent leurs nageoires à proximité du lit de l'océan afin de mettre en suspension une large quantité de sable qu'elles laissent ensuite sédimenter sur leurs corps pour se camoufler. Ce phénomène met en jeu des interactions complexes entre un fluide, un objet en mouvement et un milieu granulaire. L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre ces mécanismes en modélisant expérimentalement et numériquement le comportement des poissons plats par un disque rigide en translation à proximité d'un lit de grains. Lorsque le disque se met en mouvement, un anneau tourbillonnaire de démarrage se forme dans son sillage. Nous avons tout d'abord décomposé le mouvement du disque en une translation simple non oscillatoire en milieu infini en variant systématiquement la longueur de course, le diamètre du disque et son temps de parcours. Les simulations 3D axisymétriques reproduisent bien les expériences. Des lois de puissance théoriques déduites de la théorie bidimensionnelle de Wedemeyer et basées sur ces paramètres de contrôle gouvernant la position, le rayon et la circulation de l'anneau tourbillonnaire sont en excellent accord avec les résultats expérimentaux et numériques en régime inertiel. Après l'arrêt du disque, la vitesse azimutale du tourbillon de démarrage provoque la formation d'un tourbillon d'arrêt sur l'arrête du disque qui déplace et déforme le tourbillon de démarrage.Lorsque le disque s'approche ou s'éloigne d'une paroi solide, les lois d'échelles obtenues en milieu infini sont essentiellement modifiées par la prise en compte de la distance minimale relative du disque à la paroi. Un écoulement radial sortant ou entrant se manifeste également lors de l'approche ou de l'éloignement du disque. Une étude des seuils d'érosion met en avant le rôle de cet écoulement et des anneaux tourbillonnaires induits par le mouvement du disque sur la mise en mouvement de grains. Enfin, lorsque le disque oscille, les interactions entre tourbillons deviennent plus complexes. Sur l'essentiel de la gamme de paramètres explorés, les anneaux tourbillonnaires se formant de part et d'autre du disque lors de son oscillation en milieu infini présentent un caractère asymétrique, ce qui signifie que l'un des anneaux tourbillonnaires prend le dessus sur l'autre en l'étirant et le détruisant systématiquement. Les propriétés de l'anneau tourbillonnaire sont de nouveau en bon accord avec les lois de puissance théoriques, avec une augmentation dans la valeur des préfacteurs par rapport au cas d'une translation non oscillatoire. En effet, lors du changement de sens du disque, une couche de vorticité a d'ores et déjà commencé à se former sur le contour du disque et contribue à accélérer la croissance de l'anneau tourbillonnaire. L'analyse des résultats proche d'une paroi montre que les lois d'échelles sont modifiées. Enfin, des mesures de seuils d'érosion sont brièvement analysées et sont gouvernés, lorsque le disque est suffisamment éloigné du lit de grains, par les propriétés de l'anneau tourbillonnaire de démarrage.Rays undulate their fins to suspend a large quantity of sediment from the seabed, which they then let fall onto their bodies to hide. This phenomenon involves complex interactions between a fluid, a moving body, and granular material. This thesis aims to understand these mechanisms by modeling the fish behavior by a rigid disk translating near a granular bed experimentally and numerically. When the disk starts to move, a starting vortex ring forms in its wake. First, we decomposed the motion of the disk into a simple non-oscillatory translation in an unbounded medium by systematically varying the disk's stroke length, diameter, and travel time. The 3D numerical simulations agree very well with the experiments. Theoretical power laws derived from the bidimensional model of Wedemeyer and based on these control parameters governing the vortex position, radius, and circulation agree very well with the experimental and numerical results in the inertial regime. In addition, after the disk stops, the azimuthal velocity of the vortex ring causes the formation of a stopping vortex on the edge of the disk that deforms and stretches the starting vortex. As the disk approaches or moves away from a solid boundary, the scaling laws obtained in an infinite medium change by considering the relative minimal distance between the disk and the boundary. Squeeze or suction flow occurs as the disk approaches or moves away from the wall. The analysis of the erosion thresholds highlights how this flow and the vortex rings generated during the disk's motion affect the motion at the granular bed surface.Finally, the interactions between vortexes are more complex when the disk oscillates. Over most of the range of parameters considered, the vortex rings generated on either side of the disk in an unbounded medium are asymmetric, which means that one of the vortex rings takes precedence over the other, systematically stretching and destroying it. Again, the properties of the vortex ring are in excellent agreement with the theoretical power laws, with an increase in the value of the prefactors compared with a non-oscillatory translation. Indeed, when the disk changes direction, a vorticity sheet has already begun to form, contributing to the faster growth of the vortex ring. The scaling laws change near a boundary based on the distance between the disk and the boundary. Finally, the starting vortex ring's properties govern the erosion threshold measurements when the disk is far enough from the boundary
De la turbulence 3D en déclin à la turbulence anisotrope dominée par la rotation
No full textThe transition between isotropic 3D turbulence and anisotropic quasi-2D turbulence in a rotating frame is experimentally investigated. Turbulence is generated by rapidly towing a grid in a rotating water tank, and the velocity field in a plane perpendicular to the rotation axis is measured by means of particle image velocimetry. We first describe the differents regimes that characterize the energy decay: a range of approximate self-similar decay is found for times smaller than the Ekman time scale, instead of an exponential decay is found at larger times. The experimental decay exponents are found in good agreement with the predicted values from a phenomenological model, in which both the effects of the rotation and the confinement are taken into account. Even at very weak rotation rates, rotation is shown to have a strong influence on the decay law, by making the vertical integral scale to quickly growth through the propagation of inertial waves. Then we present the influence of a background rotation on the energy transfers from scale to scale. The velocity derivative skewness decreases with the microscopic Rossby number, reflecting the inhibition of the energy transfers by the background rotation. Finally, we present new results about the asymmetry between cyclones and anticyclones which characterize rotating flows. During the decay, a growth of the asymmetry towards cyclonic vorticity is observed as a power law of time as long as the confinement is negligible.La transition entre la turbulence isotrope 3D et la turbulence anisotrope quasi-2D sous l'effet d'une rotation d'ensemble est étudiée expérimentalement. Un écoulement turbulent est généré par la translation d'une grille dans une cuve remplie d'eau en rotation, et un système de vélocimétrie par images de particules est utilisé pour mesurer les champs de vitesse instantanés dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation. Nous décrivons dans un premier temps les différents régimes qui caractérisent la décroissance de la turbulence : une loi approximativement autosimilaire est présente pour des temps plus petits que le temps d'Ekman, tandis qu'une décroissance exponentielle de l'énergie prend place à temps long. Les exposants de déclin mesurés expérimentalement sont en assez bon accord avec les valeurs prédites par un modèle phénoménologique, dans lequel les effets de la rotation et du confinement sont pris en compte. Même à très faible vitesse, la rotation a une grande influence sur la loi de déclin de l'énergie en faisant que l'échelle intégrale verticale croît beaucoup plus rapidement à travers la propagation d'ondes d'inertie. Nous décrivons, par la suite, l'influence de la rotation sur les transferts d'énergie à travers les échelles. Le coefficient d'asymétrie des dérivées de vitesse décroît comme le nombre de Rossby microscopique, reflétant l'inhibition des transferts d'énergie par la rotation d'ensemble. Enfin nous présentons des résultats nouveaux concernant l'asymétrie cyclone-anticyclone qui caractérise les écoulements en milieu tournant. L'analyse temporelle de cette asymétrie a montré une croissance en loi de puissance tant que le confinement n'est pas présent
From decaying 3D turbulence to anisotropic dominated by rotation
No full textLa transition entre la turbulence isotrope 3D et la turbulence anisotrope quasi-2D sous l'effet d'une rotation d'ensemble est étudiée expérimentalement. Un écoulement turbulent est généré par la translation d'une grille dans une cuve remplie d'eau en rotation, et un système de vélocimétrie par images de particules est utilisé pour mesurer les champs de vitesse instantanés dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation. Nous décrivons dans un premier temps les différents régimes qui caractérisent la décroissance de la turbulence : une loi approximativement autosimilaire est présente pour des temps plus petits que le temps d'Ekman, tandis qu'une décroissance exponentielle de l'énergie prend place à temps long. Les exposants de déclin mesurés expérimentalement sont en assez bon accord avec les valeurs prédites par un modèle phénoménologique, dans lequel les effets de la rotation et du confinement sont pris en compte. Même à très faible vitesse, la rotation a une grande influence sur la loi de déclin de l'énergie en faisant que l'échelle intégrale verticale croît beaucoup plus rapidement à travers la propagation d'ondes d'inertie. Nous décrivons, par la suite, l'influence de la rotation sur les transferts d'énergie à travers les échelles. Le coefficient d'asymétrie des dérivées de vitesse décroît comme le nombre de Rossby microscopique, reflétant l'inhibition des transferts d'énergie par la rotation d'ensemble. Enfin nous présentons des résultats nouveaux concernant l'asymétrie cyclone-anticyclone qui caractérise les écoulements en milieu tournant. L'analyse temporelle de cette asymétrie a montré une croissance en loi de puissance tant que le confinement n'est pas présent.PARIS7-Bibliothèque centrale (751132105) / SudocSudocFranceF
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Get PDFWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
- …
