L'objectif de cette introduction est de présenter ce qu'est la turbulence. Ceci est illustré par la visualisation d'écoulements particuliers permettant à l'étudiant d'une part une première approche, et d'autre part de situer les différents types d'écoulements par rapport à des configurations industrielles réelles.

L'objectif est dans cette partie de rappeler quelques éléments liés à la déformation d'un élément fluide et d'introduire de façon qualitative la notion de tourbillon, ainsi que d'étirement tourbillonnaire.

Cette partie présente dans un premier temps les propriétés globales des écoulements turbulents. Cette partie introduit également un classement des écoulements par niveaux de complexité. De plus, l?'objectif de cette introduction est de rappeler les équations de bases, ainsi que les hypothèses faites dans la suite.

L?'objectif de cette partie est de montrer comment et pourquoi un écoulement devient turbulent et de préciser, pour les grandes familles d?'écoulements, les critères associés à ces transitions vers la turbulence.

A partir du caractère aléatoire de la turbulence mis en exergue dans les parties précédentes, le but de cette partie est d?'expliciter comment, à partir des équations de la mécanique des fluides rappelées en introduction, se fait le traitement statistique de la turbulence. Les hypothèses considérées sont également rappelées. Cette partie met également en lumière les conséquences du traitement statistique appliqué.

Cette partie a pour but de détailler les mécanismes de transfert d'énergie au sein d'un écoulement turbulent. Cette partie introduit de plus une notion de taille de tourbillons, ou d?'échelles caractéristiques.

Les trois grandes familles de tourbillons, distingués par leurs tailles et leurs rôles respectifs dans la partie précédente sont caractérisées plus précisément dans cette partie. L?'objectif principal de cette partie est de voir comment sont quantifiées les dimensions caractéristiques des ces familles de tourbillons.

Cette partie a pour objectif en premier lieu de situer la problématique liée à la modélisation de la turbulence (en lien direct avec la partie 2.3). Cette partie présente de plus une classification des différents types de modélisations de la turbulence. Les modèles élémentaires sont également présentés dans cette partie.

Le but de cette partie est de présenter de façon détaillée le modèle k-e. Ce modèle est important car il a été, et reste encore, très largement employé pour modéliser les écoulements industriels. Il est alors important d'en connaître les caractéristiques et surtout les limites.
RNG k-e et k-e realizable sont issus du modèle k-e standard. Ces modèles sont importants car ils apportent, dans de nombreuses situations d'écoulement, des résultats plus pertinents que ceux obtenus par le modèle k-e standard, notamment pour des écoulements complexes.

Cette partie présente de façon détaillée les techniques de simulations des grandes échelles (SGE, LES Large Eddy Simulations). Ces techniques de simulations prennent une part de plus en plus importante pour quantifier des écoulements turbulents. L'évolution des moyens de calculs rendent ces méthodes de calcul de plus en plus accessibles, notamment pour simuler des configurations industrielles.

Cette partie présente les caractéristiques principales des couches limites turbulentes ainsi que les principales grandeurs qui la caractérisent. Cette famille particulière d'écoulements est très importante d'une part parce qu'elle apparaît dans quasiment tous les écoulements de fluides ; d'autres part parce que sont associés aux couches limites dynamiques tous les phénomènes de transferts (par exemple de chaleur).