Chapitre I
généralités
9
I.3.1. L’écoulement de l’aire sur le sol :
A distance du sol, les flux modérés circulent en régime laminaire, c'est-à-dire en filets d’air
parallèles. L’écoulement est perturbé au contact de la surface, il devient turbulent dés que la
vitesse dépasse 1 m/s. l’accroissement de la vitesse provoque une augmentation rapide de
l’épaisseur de la couche turbulente (Amat G.P., Le Cœur C., et al., 2008). Selon CoudéGaussen G., Rognon P., 1995 On distingue différentes couches:
- à la base, une couche visqueuse de surface (< 1cm) où l’écoulement laminaire passe à une
vitesse nulle.
- au dessus, une couche rugueuse (< 10m) où l’écoulement de l’aire est turbulent, sensible à la
rugosité de surface (topographie, végétation).
- au sommet, une couche limite convective d’environ 1000 m. cette zone, où règne un fort
cisaillement, elle se développe sur des hauteurs plus au moins élevées en fonction de la
rugosité de la surface sableuse et de la vitesse du vent.
Tant que la superposition des deux couches visqueuse et rugueuse existe, il n’y a pas
d’érosion éolienne. Si la couche visqueuse s’annule, le vent peut agir sur le sol.
I.3.2. vitesse de cisaillement :
La vitesse de cisaillement ( ) est fonction de la contrainte de cisaillement (τ) exercée par le
vent sur la surface sableuse et la densité de l’air selon l’équation (Coudé-Gaussen G.,
Rognon P., 1995) :
=
(m/s)
( ) Et (τ) augmentent quand la vitesse du vent croit, La vitesse de cisaillement (u * ) est
déterminée à partir d’une ou plusieurs mesures de vitesse du vent à différentes altitudes (U Z ).
La vitesse du vent augmente avec l’altitude z est classiquement décrite par une loi
logarithmique (Sabatier F., et al., 2002):
U Z =
0
ln
*
Z
Z
k
u
Avec :
U (Z) = vitesse du vent mesurée à la hauteur Z au- dessus du sol (m/s)
= vitesse de frottement ou de cisaillement (m/s)
τ = contrainte de cisaillement (N/m
2 )
Longueur de rugosité (m)
généralités
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I.3.1. L’écoulement de l’aire sur le sol :
A distance du sol, les flux modérés circulent en régime laminaire, c'est-à-dire en filets d’air
parallèles. L’écoulement est perturbé au contact de la surface, il devient turbulent dés que la
vitesse dépasse 1 m/s. l’accroissement de la vitesse provoque une augmentation rapide de
l’épaisseur de la couche turbulente (Amat G.P., Le Cœur C., et al., 2008). Selon CoudéGaussen G., Rognon P., 1995 On distingue différentes couches:
- à la base, une couche visqueuse de surface (< 1cm) où l’écoulement laminaire passe à une
vitesse nulle.
- au dessus, une couche rugueuse (< 10m) où l’écoulement de l’aire est turbulent, sensible à la
rugosité de surface (topographie, végétation).
- au sommet, une couche limite convective d’environ 1000 m. cette zone, où règne un fort
cisaillement, elle se développe sur des hauteurs plus au moins élevées en fonction de la
rugosité de la surface sableuse et de la vitesse du vent.
Tant que la superposition des deux couches visqueuse et rugueuse existe, il n’y a pas
d’érosion éolienne. Si la couche visqueuse s’annule, le vent peut agir sur le sol.
I.3.2. vitesse de cisaillement :
La vitesse de cisaillement ( ) est fonction de la contrainte de cisaillement (τ) exercée par le
vent sur la surface sableuse et la densité de l’air selon l’équation (Coudé-Gaussen G.,
Rognon P., 1995) :
=
(m/s)
( ) Et (τ) augmentent quand la vitesse du vent croit, La vitesse de cisaillement (u * ) est
déterminée à partir d’une ou plusieurs mesures de vitesse du vent à différentes altitudes (U Z ).
La vitesse du vent augmente avec l’altitude z est classiquement décrite par une loi
logarithmique (Sabatier F., et al., 2002):
U Z =
0
ln
*
Z
Z
k
u
Avec :
U (Z) = vitesse du vent mesurée à la hauteur Z au- dessus du sol (m/s)
= vitesse de frottement ou de cisaillement (m/s)
τ = contrainte de cisaillement (N/m
2 )
Longueur de rugosité (m)