La transition vers la turbulence dans les écoulements a toujours des conséquences énergétiques : elle se traduit par une augmentation de la dissipation donc de la puissance nécessaire pour entretenir l'écoulement. Les mécanismes qui gouvernent cette transition, liés à la nature non linéaire des équations de la mécanique des fluides, sont complexes. Au Lemta, cette transition est étudiée dans des systèmes modèles, bien contrôlés, comme le système de Taylor-Couette. Ce système est constitué de deux cylindres coaxiaux, un cylindre extérieur fixe (de rayon R₂) et un cylindre intérieur (de rayon R₁) que l'on peut mettre en rotation autour de son axe à l'aide d'un moteur électrique (figures a et b). Lorsque la vitesse de rotation angulaire Ω du cylindre intérieur est progressivement augmentée, un écoulement laminaire se met d'abord en place, avec un champ de vitesse stationnaire, purement azimutal, i.e., des lignes de courant et trajectoires circulaires. Lorsque la vitesse Ω dépasse une valeur critique Ω_c, la première étape de la transition vers la turbulence est la formation de vortex toroidaux dits de Taylor-Couette, dont l'épaisseur dans la direction axiale est de l'ordre de la différence entre les rayons des deux cylindres. L'écoulement reste stationnaire, mais devient tri-dimensionnel. Pour caractériser cette transition de façon la plus « universelle » possible, on introduit le nombre de Reynolds