Tesis doctoral sobre Politécnica de catalunya

Tesis doctoral de Fernando P. Mellibovsky Elstein Understanding transition to turbulence in shear flows, even for rather simple fluid systems, is a major challenge that  has attracted the attention of the scientific community for over a century. its technological implications are far­ reaching, very especially in the case of aeronautics, for which shear flows are of outstanding importance. the focus  has been set here on subcritical transition of wall­bounded shear flows and, in particular, of pipe flow (pressure­driven  flow along a circular pipe). this work has aimed at providing a deeper understanding of the mechanisms that are responsible for transition  bypassing linear instability of the pipe basic flow. to this end, two complementary research approaches have been  undertaken. the first approach has consisted in a direct characterisation of the basin of attraction of the stable basic flow. the  critical threshold beyond which finite amplitude perturbations are capable of bringing about transition has been  investigated and scaling laws describing how the basin of attraction of the laminar profile shrinks with increasing flow  speed have been provided for different types of perturbations. very good agreement with recent accurate pipe flow  experiments has been obtained.