3. INFLUENCE DES CONDITIONS AUX LIMITES

3.1. Effet des parois supérieure et inférieure

Dans le cas de notre modèle simple, les parois constituant les plans limites horizontaux sont fixes et solides. De telles parois sont dites rigides. Les conditions aux limites des équations du mouvement d'un fluide visqueux s'établissent alors en annulant la vitesse du fluide sur les parois.

3.2. Effet des parois latérales

L'effet des parois latérales dépend du rapport d'aspect qui est défini comme le rapport L/d où L est le diamètre de la cellule de convection, et d sa hauteur.

Si la cellule de convection a un grand rapport d'aspect, les résultats expérimentaux doivent a priori concorder avec l'analyse théorique. En effet, un grand rapport d'aspect implique que l'on peut assimiler la cellule de convection à deux plans infinis horizontaux parallèles.

En revanche, si la cellule de convection a un petit rapport d'aspect, l'effet des parois latérales apparaît beaucoup plus nettement. La diminution du rapport d'aspect entraîne une augmentation du seuil de convection, la structure convective étant alors directement liée à la géométrie des parois latérales. Cependant, dans le cadre de notre expérience, le rapport d'aspect est suffisamment grand pour que l'on puisse négliger l'effet des parois latérales.

La figure illustre la dépendance du nombre de Rayleigh critique en fonction de la dimension latérale de la cellule de convection.