J. Physique Lett. 37, 157-160 (1976)
DOI: 10.1051/jphyslet:01976003707-8015700

Transition laminaire-turbulent en écoulement pulsatile. Application a la circulation sanguine

Ph. Dantan, F. De Jouvenel et C. Oddou

Université Paris V, L.B.H.P., Tour 33/34, 4, place Jussieu, 75221 Paris Cedex 05, France

Abstract
Studies of arterial blood flow have shown, under particular conditions, the generation of disturbed velocity waveforms having a high frequency component. A theoretical interpretation of this phenomenon is developed using the stability theory of pulsatile flow in rigid circular tube. It is shown that the non-viscous instationnary core of the flow can be unstable for the vorticity fluctuations.

Résumé
Les observations in vivo d'écoulements physiologiques sanguins révèlent, sous certaines conditions, la génération de bouffées de turbulence. Ce phénomène est interprété théoriquement en étudiant la stabilité des profils d'un écoulement pulsatile d'un fluide incompressible en tube circulaire rigide. On montre que le coeur non visqueux de cet écoulement instationnaire peut être instable vis-à-vis des fluctuations de vorticité.

PACS
4715 - Laminar flows.
4725 - Turbulent flows, convection, and heat transfer.
8745H - Haemodynamics, pneumodynamics.

Key words
haemodynamics -- laminar to turbulent transitions -- physiological models -- pulsatile flow -- arterial blood flow -- disturbed velocity waveforms -- high frequency component -- stability theory -- pulsatile flow -- rigid circular tube -- nonviscous unstationary core -- laminar turbulent transition