J. Physique Lett. 45, 483-491 (1984)
DOI: 10.1051/jphyslet:019840045010048300

The Benard-Von Karman instability : an experimental study near the threshold

C. Mathis, M. Provansal et L. Boyer

Laboratoire de Dynamique et Thermophysique des Fluides, Université de Provence, Centre St Jérôme, 13397 Marseille Cedex 13, France

Abstract
The evolution of the velocity components of the wake behind a cylinder has been investigated in the range 40 < Re < 300 using a moving fringe Laser Doppler anemometer. The order parameter (amplitude of the perpendicular velocity fluctuations) obeys Landau's law. We confirm the existence of several modes and in particular, we observe and interpret a three-dimensional motion that occurs when two modes co-exist The dependence of critical quantities on the aspect ratio is also given.

Résumé
L'évolution des composantes de la vitesse dans le sillage d'un cylindre est étudiée dans la gamme 40 < Re < 300 par anémométrie Laser Doppler à défilement de franges. Le paramètre d'ordre (amplitude de la fluctuation de vitesse perpendiculaire) suit la loi de Landau. L'existence de plusieurs modes est vérifiée et des effets tridimensionnels sont observés et interprétés lorsque deux modes co-existent. La dépendance des grandeurs critiques en fonction du rapport d'aspect est également donnée.

PACS
4720 - Hydrodynamic stability and instability.
4725R - Wakes.
4780 - Instrumentation for fluid dynamics.

Key words
flow instability -- flow measurement -- wakes -- Benard Von Karman instability -- threshold -- velocity components -- wake -- order parameter -- velocity fluctuations -- Landau's law -- aspect ratio