Instabilités hydrodynamiques

Depuis plus d’un siècle, les instabilités hydrodynamiques fascinent et offrent un champ d’étude riche et en constante évolution. Ce domaine s’enrichit grâce à un dialogue dynamique entre la mécanique et diverses branches de la physique, notamment les transitions de phase, l’optique et la chimie non linéaires, ainsi que l’astrophysique et la géophysique. Des problèmes anciens, comme la transition vers la turbulence, se voient revitalisés par de nouvelles idées. Parallèlement, des domaines émergent, tels que le contrôle des instabilités, les fluides non newtoniens ou diphasiques, et les milieux granulaires.

Cet ouvrage, tiré d’un cours de Master de l’Université de Toulouse, s’adresse à tous ceux qui souhaitent explorer ces questions : étudiants, chercheurs ou ingénieurs. Il s’articule autour de la théorie des systèmes dynamiques, des bifurcations et des ruptures de symétrie. Nous discutons des phénomènes en utilisant des échelles caractéristiques et une analyse dimensionnelle pour mieux comprendre les mécanismes physiques en jeu. Les méthodes asymptotiques occupent également une place importante dans notre étude.

De nombreuses recherches expérimentales sont examinées en détail, et chaque chapitre se conclut par des exercices qui ouvrent souvent la voie à de nouveaux problèmes. Enfin, nous présentons onze notices biographiques mettant en lumière quelques figures marquantes dans le domaine des instabilités. Vous êtes invités à plonger dans cette exploration captivante.