Résumé
Le champ de vorticité (rotationnel du champ de vitesse) joue un rôle essentiel dans le comportement dynamique des écoulements turbulents. En particulier, tous les mécanismes connus de transfert de l'énergie cinétique (cascade) des grandes échelles de l'écoulement (échelles d'injection) vers les plus petites échelles où dominent les effets visqueux (échelles de dissipation) impliquent directement le champ de vorticité. C'est le cas, par exemple, du mécanisme d'étirement des filaments de vorticité, par lequel un tube de vorticité, soumis à un gradient de vitesse axial, voit son diamètre diminuer en raison du théorème de Kelvin traduisant la conservation du moment cinétique. Nous présentons une méthode d'analyse directe du champ de vorticité fondée sur la diffusion cohérente ("scattering") d'ondes acoustiques. On montre, en effet, que sous certaines hypothèses peu restrictives, l'amplitude du signal de pression acoustique diffusée est reliée linéairement à la transformée de Fourier spatiale de la distribution de vorticité à l'intérieur du volume défini par l'intersection des pinceaux acoustiques incident et détecté. La diffusion d'ondes acoustiques permet donc d'accéder, de façon globale (moyenne sur un volume fini) et directe, à la dynamique spatio-temporelle du champ de vorticité d'un écoulement turbulent. Dans cette communication nous démontrons, sur des bases expérimentales, comment le recours à l'analyse temps-fréquence et à l'interféromètrie permet de restaurer une résolution temporelle et spatiale, a priori incompatibles avec le caractère spectral de tout technique de mesure fondée sur la diffusion d'ondes.