Fast thermalization in supercritical fluids

URL: http://www-spht.cea.fr/articles/s94/004International audienceHeat transport in supercritical fluids in the absence of gravity is shown to occur in a novel and fast manner. Interferometric observations of the heat transport in supercritical $ {\rm CO}_ {\rm 2} $ at different densities and temperatures around the critical point show two interrelated mechanisms. A diffusing thermal boundary layer and fast adiabatic density increase in the bulk via propagation of pressure waves have been evidenced. The border of the expanding thermal layer acts as a piston. The growth of the thermal boundary layer can be described using a simple scaled function and the bulk density increase is shown to be an adiabatic process. Near the critical point, the diffusing boundary layer can become unstable. ----- Dans cet article les auteurs analysent une série d'expériences en microgravité concernant le transport thermique de fluides supercritiques. Ces expériences permettent d'obtenir des détails sur le comportement de la couche limite thermique qui accompagne le développement de l'effet Piston. Cette couche limite est diffusive et obéit à des lois d'échelle particulières à cause du chauffage homogène du volume qui résulte de la compressibilité extrême du fluide. Ces lois sont en bon accord avec une théorie récente developpée par Onuki à une dimension. Des simulations numériques d'équation de diffusion sont présentées dans l'article et confirment les résultats précédents. \vskip 20mm \hfill{P. Guenoun