Poiseuille flow in nematics : experimental study of the instabilities

Abstract
This work discusses experimentally the hydrodynamic instabilities of an oriented nematic film contained in a plane Poiseuille flow cell such that the director is initially perpendicular to the velocity and velocity gradient. Homogeneous instabilities having a uniform distortion in the plane of the boundary plates are obtained with or without distortion of the flow profile. The thresholds are analysed and compared with the theoretical analysis given in the following paper. The effect of alternating flow and of the application of external fields on the nature of the mode and on the threshold is analyzed with attention to the transition from the homogeneous to roll instabilities. No detailed theory exists for these problems and the analysis is carried with reference to the simple shear flow case although marked differences are observed.

Résumé
On discute expérimentalement les modes d'instabilités hydrodynamiques obtenues lorsqu'un film nématique est placé dans un écoulement de Poiseuille plan tel que le directeur soit perpendiculaire à la vitesse et au gradient de vitesse. On peut obtenir des instabilités homogènes (distorsion uniforme dans le plan des plaques limites) avec ou sans écoulement transverse induit. Les valeurs des seuils sont comparées avec l'analyse théorique donnée dans l'article suivant. L'effet d'écoulements alternatifs et celui de champs extérieurs appliqués sur la nature des modes et la valeur des seuils sont étudiés. On s'intéresse en particulier à la transition avec le mode en rouleaux. Comme aucune théorie n'existe actuellement sur ces problèmes, l'analyse est faite en référence avec le problème de cisaillement simple bien que des différences importantes existent.