![non-linear physics and turbulence, CNRS, Grenoble [P.-E. Roche]](images-hydro/bandeau_polygone_1.jpg)
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In 2024
Forum des Futurs Désirables #3 / “Recherches durables, médiations responsables” - Métropole de Toulouse
Toulouse, Nov 3 (2025)
• Table ronde "Quelles initiatives pour une recherche durable ?" with O. Berné, V. Blase, L. Monnoyer-Smith and P.-E. Roche, Animation: E. Fourreau
Journée MaTerrathon - Sciences Po Grenoble
St Martin d'Hères, Oct. 20 (2025)
• Proposition d’instrument de financement nouveau given by P.-E. Roche
Présentation d'un nouvel instrument de financement basé sur une prolongation automatique pendant 5 ans des financements sur contrats alloués par le passé, assortie d’une réduction progressive de 10 % par an des fonds alloués aux achats, qui est la principale source d’impact environnementale.
Rencontre "Quel futur pour la recherche ?" - Université de Toulouse / CNRS
Toulouse, June 10 (2025)
• 10% : un nouvel instrument de financement pour une recherche sobre et ambitieuse given by P.-E. Roche
Face aux crises environnementales, les appels à inventer des pratiques de recherche plus durables se multiplient. Notre proposition part d’un constat pragmatique : l’empreinte carbone de la recherche est dominée par l’empreinte des produits achetetés, qui représentent par exemple près de 85% des émissions du CNRS. Pour diminuer substantiellement l’empreinte de la recherche, le levier le plus puissant consiste donc à réduire les achats. Comment inventer des pratiques substantiellement plus frugales qui préservent l’excellence scientifique et le potentiel d’innovation ? Nous proposons ici un instrument de financement novateur pour atteindre cet objectif, parfaitement en ligne avec l’Accord de Heidelberg signé entre Octobre 2024 entre financeurs de la recherche.
Séminaires EcoloGIPSA
St Martin d'Hères, Feb 2 (2025)
• Les pratiques de recherche à l’épreuve de l’urgence environnementale : une décennie d’initiatives, de renoncements et d’espoirs dans un laboratoire grenoblois de physique given by P.-E. Roche
In 2023
Ecole thématique Instrumentation Cryogénique, AFF Pont-à-Mousson, Oct 9-12 (2023)
• Mesure de pression en contexte cryogénique. Etude de 4 cas pratiques given by P.-E. Roche
Le cours présente différents cas concrets de mesure de pression en milieu cryogénique. Le premier cas est la mesure de pression d’un vide cryogénique. Le deuxième cas est la mesure de pression d’un bain pompé. Puis le choix d’un capteur de pression à froid est exposé entre les transducteurs capacitifs, les transducteurs à réluctance variable et les transducteurs piézoélectriques.
Journée thématique de l'IMFT "Hydrodynamique quantique : les superfluides du macro au nano"
Toulouse, Sept 22 (2023)
• Des grandes échelles aux méso-échelles de la turbulence superfluide : Modèle HVBK et Instrumentation miniaturisée presented by P.-E. Roche
Bridging Classical and Quantum Turbulence
Cargèse, July 3-15 (2023)
• Estimer son empreinte carbone. Pourquoi ? Comment ? Conférence grand public de P.-E. Roche
Plongez dans l’univers de l’empreinte carbone ! Depuis près d’une décennie, les transporteurs aériens, maritimes et ferroviaires affichent l’impact carbone de chaque voyage. Mais que signifient réellement ces chiffres ? Quel lien avec le changement climatique ? Et surtout, comment ces déplacements se comparent-ils à nos autres activités en termes d’empreinte carbone ? Rejoignez-nous pour une conférence-découverte qui vous apportera un éclairage pédagogique sur ces questions cruciales pour le futur de l’humanité.
In 2022
In 2021
seminar series "Experimental Physics and modelling
ENS Lyon, June 22 (2021)
• Second sound tweezers listening to quantum turbulence presented by E. Woillez
Superfluidity allows for propagation of temperature waves called « second sound ». This property has opened the rare opportunity to measure directly the presence of quantum vortices in a turbulent flow. During the last twenty years, a new generation of sensors, the « second sound tweezers » were developed at the Institut Néel. They allow to directly probe the small scale velocity and quantum enstrophy in the core of the flow. I will first recall the general characteristics of quantum turbulence, and some research perspectives in the field of quantum hydrodynamics. Then I will present in details the principle of second sound tweezers, and last, I will show some recent experimental results.
In 2019
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In 2018
Séminaire du Département Science de la Matière
ENS-Lyon, Oct 17 (2018)
• Turbulence Quantique : la rencontre mouvementée de la mécanique quantique et de la mécanique des fluides
Comment évolue un rond de fumée dont la vorticité est quantifiée ? Grâce à une telle expérience de pensée, Richard Feynman prédit en 1955 l’existence d’écoulements sans équivalent en physique classique, et désormais appelés « turbulence quantique » ou « turbulence superfluide ». L’adjectif « superfluide » renvoie à une phase exotique de l’hélium liquide permettant une réalisation expérimentale en dessous de 2,18 K. 60 ans plus tard, la turbulence quantique recèle toujours de nombreux mystères. Par exemple, on ne sait ni prédire ses conditions d’apparition, ni identifier le mécanisme physique expliquant sa dissipation dans les modèles expérimentaux. Mais le développement d’une nouvelle génération d’expériences, de simulations numériques et de modèles théoriques a récemment permis des progrès significatifs. L’exposé présentera quelques questions fondamentales ouvertes, et identifiera les défis expérimentaux, numériques, et analytiques a relever.
Journée Maths-Physique Superfluides et Supraconducteurs (affiche)
Lab. de Mathematiques Raphael Salem, Rouen, Oct 11 (2018)
• Fluctuations de la densité de vortex : enjeux et mesure expérimentale
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In 2017
School of Mathematics, Statistics and Physics, Newcastle University (seminar)
Newcastle, Oct 27th (2017)
• Hurricane hazard in a tangle of quantum vortices :
screening intermittent events in a superluid turbulence experiment presented by P.-E. R.
In 2016
Séminaire Néel
Grenoble Dec 16th (2017)
• Phénomènes intermittents en Turbulence quantique et classique presented by P.-E. Roche
En 1941, le mathématicien russe Andreï Kolmogorov propose une théorie concise et élégante des fluctuations en turbulence. Cette théorie suppose que les tourbillons d’un écoulement se désagrègent continûment en des tourbillons plus petits, l’énergie cinétique étant conservée durant cette « cascade ». Malgré ses remarquables succès, cette théorie ne rend pas compte d’événements rares, mais très intenses, observés dans les écoulements turbulents. Délicats à caractériser expérimentalement et à modéliser, ces phénomènes intermittents représentent évidemment un défi pour les ingénieurs lors du dimensionnement de la résistance des avions, des trains ou des éoliennes, par exemple. La présentation abordera la question de l’intermittence à travers trois expériences : l’un à L’Institut Néel (soufflerie TOUPIE), la seconde au CEA (cellule SHREK) et la troisième au CERN (jet GReC). Ces écoulements tirent parti des propriétés uniques de l’hélium au dessus et en dessous de sa transition superfluide. Nous présenterons une réponse expérimentale à la question ouverte sur l’existence d’une différence entre l’intermittence d’un fluide quantique et celle d’un fluide classique.
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In 2015
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In 2014
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In 2013
Séminaire du Département de Physique de l'ENS Lyon
Lyon Feb 5th, 2013
• L’hydrodynamique des superfluides presented by P.-E. Roche
Brasser un pot de miel avec une cuillère est difficile, car la viscosité de ce fluide freine efficacement le mouvement. Par contre, dans un fluide moins visqueux comme le café dans une tasse, un simple mouvement de cuillère donne naissance à une multitude de tourbillons turbulents. Malgré les apparences, la viscosité du café continue toutefois de jouer un rôle central en freinant très efficacement les tourbillons les plus petits, et in-fine, en dissipant toute l'énergie cinétique communiquée initialement par le mouvement de la cuillère. Qu'advient-il si l'on brasse un fluide ne présentant strictement aucune viscosité ? Un liquide exotique permet d'étudier concrètement cette question : l'hélium superfluide. En dessous d’environ 2 K, l'hélium liquide entre en effet dans une phase quantique où il acquiert des propriétés remarquables dont celle de pouvoir s'écouler sans présenter d'effet visqueux. Après une introduction historique sur l’hydrodynamique des superfluides, l’exposé s’intéressera à la limite turbulente qui concentre l’essentiel des recherches actuelles. En particulier, on illustrera comment des études théoriques, numériques et expérimentales -parfois contradictoires- laissent toutes entrevoir une grande richesse phénoménologique de la turbulence des superfluides.Top of the page
In 2012
Colloquium du Laboratoire de Physique de l'ENS Lyon
Lyon Dec 17th, 2012 (11h00)
• Turbulence d'une pelote de vortex superfluides presented by P.-E. Roche
Il est difficile de brasser un pot de miel avec une cuillère car la viscosité de ce fluide freine efficacement tout écoulement. Par contre, dans un fluide moins visqueux comme dans le café d'une tasse, un simple mouvement de cuillère génèrera des tourbillons de différentes tailles : l'écoulement est "turbulent". Malgré les apparences, la viscosité du café continue toutefois de jouer un rôle central en freinant très efficacement les tourbillons les plus petits, et in-fine, en dissipant toute l'énergie cinétique de l'écoulement. Qu'advient-il si l'on brasse un fluide ne présentant strictement aucune viscosité ? Un liquide exotique permet d'aborder cette question : l'hélium superfluide. En dessous de 2,17 K, l'hélium liquide entre en effet dans une phase quantique et il acquiert des propriétés remarquables dont celle de pouvoir s'écouler sans présenter d'effet visqueux. Dès 1955, Richard Feynman a introduit ainsi le concept de "turbulence quantique", encore appelé "turbulence superfluide", mais il a fallu attendre près d'un demi siècle pour qu'expérimentateurs, numériciens et théoriciens s'emparent en laboratoire de ce concept. Après une introduction générale, l'exposé présentera des progrès récents obtenues expérimentalement et par simulations numériques. En particulier, le concept de cascade de Kolmogorov sera revisité dans le cadre du modèle "à deux fluides" des écoulements quantiques.
Séminaire du Master recherche parcours Physique de la Matière Condensée
Orsay Sept 26th, 2012 (13h30)
• La turbulence quantique presented by P.-E. Roche
Il est difficile de brasser un pot de miel avec une cuillère car la viscosité de ce fluide freine efficacement tout écoulement. Par contre, dans un fluide moins visqueux comme dans le café d'une tasse, un simple mouvement de cuillère génèrera des tourbillons de différentes tailles : l'écoulement est "turbulent". Malgré les apparences, la viscosité du café continue toutefois de jouer un rôle central en freinant très efficacement les tourbillons les plus petits, et in-fine, en dissipant toute l'énergie cinétique de l'écoulement.
Qu'advient-il si l'on brasse un fluide ne présentant strictement aucune viscosité ? Un liquide exotique permet d'aborder cette question : l'hélium superfluide. En dessous de 2,17 K, l'hélium liquide entre en effet dans une phase quantique et il acquiert des propriétés remarquables dont celle de pouvoir s'écouler sans présenter d'effet visqueux. Dès 1955, Richard Feynman a introduit ainsi le concept de "turbulence quantique", encore appelé "turbulence superfluide", mais il a fallu attendre près d'un demi siècle pour qu'expérimentateurs, numériciens et théoriciens s'emparent en laboratoire de ce concept.
Après une introduction générale, l'exposé dressera un panorama international de cette activité et présentera quelques-uns des principaux défis relevés par les chercheurs. Le propos sera illustré par une présentation de progrès très récents.
10èmes Journées de Cryogénie et de Supraconductivité
Aussois, France,
Juin 5-8 (2012)
• Hydrodynamique et Turbulence superfluide presented by P.-E. Roche
Pour décrire l'écoulement d'un fluide visqueux, tel que l'eau, l'air, l'hélium gazeux ou l'He-I, un paramètre hydrodynamique joue un rôle central : le nombre de Reynolds. A l'aide de ce nombre et à partir d'abaques universels, on estime par exemple les pertes de charge le long d'une conduite, le coefficient de trainée d'une aile ou une condition de stabilité d'un écoulement. En dessous de sa transition superfluide, l'hélium 4He liquide (He-II) peut être décrit comme un mélange de deux composantes: un fluide « normal » visqueux et un autre «superfluide », capable de sécouler sans viscosité. Comment prédire les propriétés des écoulements d'hélium superfluide ? En particulier, peut-on utiliser les connaissances acquises sur la turbulence des fluides visqueux ? Le nombre de Reynolds du superfluide est a priori infini puisquil est inversement proportionnel à sa viscosité. l'utilisation directe des abaques classiques est donc impossible. Toutefois, il y a une vingtaine d'années, des études expérimentales motivées par la refroidissement des bobines supraconductrices (LHC, ) ont rapporté que la perte de charge d'une conduite d'He-II est correctement estimée avec les abaques classiques, sous réserve de prêter au superfluide une viscosité finie. L'exposé présentera une série d'études récentes, expérimentales et numériques, de la turbulence de l'He-II apportant un éclairage nouveau sur cette problématique. En particulier, on montrera comment sous certaines conditions, les écoulements superfluides turbulents présentent une viscosité apparente.
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In 2011
GDR Turbulence
Aussois, France
Dec. 12-14 (2011)
•
Convection presented by
P.-E. Roche
Meeting on cryoelectronic devices - Kryo 2011
Autrans, France,
October, 2-4 (2011)
•
Superfluid velocity measurements with a superconducting micro-resonator presented by
J. Salort
Topical Meeting on Nanomechanic
Institut Néel, Grenoble,
May 23 (2011)
•
Design and Micro-machining of a Cryogenic Cantilever Anemometer for Superfluid Turbulence presented by
J. Salort
2nd PTA Users Meeting
Minatech, Grenoble, Jan. 24 (2011)
• Micro-poutrelle comme anémomètre pour la turbulence superfluide presented by J. Salort
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In 2010
GDR Turbulence
Paris, France
Nov. 3-5 (2010)
•
Le principe des anémomètres à base de cantilevers; l'apport des techniques de salle blanche pour l'instrumentation hydro
presented by
J. Salort
Séminaire Néel
Grenoble Oct 19th, 2010 (11h00)
• Turbulence d'une pelote de vortex quantiques presented by P.-E. Roche
En dessous de 2,17 K, l'hélium liquide acquiert des propriétés superfluides. Il peut alors s'écouler sans viscosité et les "tourbillons" de son champ de vitesse se concentrent sur vortex quantiques. Dès 1955, R. Feynman attira l'attention sur la dynamique chaotique que devait présenter une pelote de vortex quantiques ; il introduisit ainsi le concept de "turbulence superfluide". Les études en laboratoire n'ont toutefois connu un véritable essor que depuis une dizaine d'années. Pour sonder cette turbulence superfluide, nous mettons en œuvre une approche originale associant mesures locales de fluctuations et simulations numériques sur supercalculateurs. Cette approche, et ses récents succès, seront présentés.
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In 2009
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In 2008
Seminaires Dautreppe
Grenoble,
Oct 20-23 (2008)
• Le Régime Ultime de la convection (fete ses 10 ans de controverse) presented by P. E. Roche
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In 2007
Introduction à l'hydrodynamique cryogénique
Conférence du département de physique de l'École Normale Supérieure de Lyon, ENS-Lyon (Séminaire video online)
April 18 (2007)
Les propriétés thermodynamiques très singulières de l'hélium à basse température (quelques degrés Kelvin) permettent de produire en laboratoire des écoulements modèles inaccessibles aux expériences traditionnelles. Après une introduction à cette discipline - l' hydrodynamique cryogénique- nous illustrerons son apport à deux problèmes ouverts en turbulence. D'abord, par le biais d'une controverse, toujours vive, sur le régime de la convection thermique attendu dans les écoulements géophysiques (atmosphère, océans, ...). Ensuite, sur le problème plus académique de la dynamique d'une pelote de vortex, telle un plat de spaghetti, et dont chaque élément de longueur entraînerait en rotation tous les autres selon une loi de type Biot et Savart.Top of the page
