Physique des plasmas et MHD [modifier]
Jean-Pierre Petit est l'un des pionniers en recherche expérimentale sur la magnétohydrodynamique (MHD), spécialiste en "MHD-gaz" (alliant physique des plasmas, mécanique des fluides et électromagnétisme) à nombre de Reynolds magnétique élevé (pan de la MHD bien connu, à l'½uvre par exemple en astrophysique et dans les plasmas thermonucléaires) et faible (MHD dite des plasmas froids, moins documentée en raison de ses implications de nature stratégique).
En 1967, il présente au 7e colloque international de MHD, tenu à Varsovie, les résultats d'expériences de production MHD d'électricité en situation hors d'équilibre (quand la température électronique est sensiblement plus élevée que la température du gaz d'essai), où il développe une première méthode d'annihilation de l'instabilité électrothermique découverte par le chercheur russe Evgeny Velikhov en 1964.
En 1972, il rédige sa thèse Applications de la théorie cinétique des gaz à la physique des plasmas et à la dynamique des galaxies, dont le jury est présidé par l'astrophysicien académicien Évry Schatzman, et qui présente deux volets :
* L'un pose les bases de la théorie cinétique des plasmas hors d'équilibre et fait l'objet de publications dans des revues scientifiques à comité de lecture.
* L'autre est une application de la théorie cinétique des gaz à la dynamique des galaxies. Il reprend ainsi les travaux du mathématicien indien Chandrasekhar en donnant à ces développements une écriture matricielle compacte.
À partir de 1975, Il obtient différents résultats sur des accélérateurs MHD à écoulement externe :
* Dans le cadre d'expériences menées en milieu aqueux : expérimentation d'un accélérateur pariétal ; annihilation d'une vague d'étrave devant un obstacle cylindrique, par les forces de Lorentz. Ce travail constitue une analogie hydraulique des ondes de choc dans l'atmosphère permettant d'envisager la possibilité du vol supersonique sans bang en air dense.
* Dans le cadre d'expériences effectuées dans de l'air à basse pression, en régime d'effet Hall élevé : créations de courants spiraux ; confinement pariétal ; annihilation de l'instabilité de Velikhov par confinement magnétique inhomogène.
Ces travaux seront présentés en 1983 au 8e colloque international de MHD à Moscou, et feront l'objet de notes aux "Comptes rendus à l'Académie des sciences" (CRAS) de Paris, présentées par le mathématicien académicien André Lichnérowicz.
En 1987, l'ingénieur de l'ENSAM Bertrand Lebrun passe sa thèse de doctorat sous sa direction, dont le sujet est l'annihilation des ondes de choc dans un écoulement gazeux supersonique (développement d'une méthode de résolution des équations de Navier-Stokes en présence d'un champ de forces MHD, par la méthode des caractéristiques). Ces travaux sont communiqués aux 9e et 10e colloques internationaux de MHD en 1986 et 1992, et publiés dans l'European Journal of Mechanics en 1989.
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