Dynamique d'inclusions et écoulements dispersés (IEN/ME/M2rFME) - 5EMMAAR0

Objectif(s)

L'objectif du cours est de fournir les bases de modélisation et de compréhension de la dynamique d'inclusions élémentaires (notamment solides, bulles, gouttes) depuis leur intéraction avec le fluide environnant jusqu'aux intéractions entre inclusions. Le cours illustre aussi comment ces descriptions à micro et meso échelles interviennent dans les modèles moyennés pour écoulements dispersés qui sont à la base de la plupart des outils de simulation actuels.

Contenu(s)

Introduction :
Caractéristiques générales des écoulements multiphasiques (enjeux applicatifs) et lien échelle-niveau de description (enjeux scientifiques)

Mécanique des interfaces :

• Concepts, équations de conservation, lois d'état et lois de comportement
• Rhéologie de surface : concepts généraux sur les interfaces contaminées (tension de surface, surfactants, isotherme d'adsorption, cinétique d'adsorption, transport moléculaire interfacial) et notions de rhéologie de surface
• Exemples d'applications : traînée sur un globule fluide contaminé (effet Marangoni) / mesure des caractéristiques théologiques par ondes capillaires / mesure de la cinétique à partir de l'expérience de Savart.

Dynamique de globules fluides : mouvement en milieu infini :
Cas permanent (traînée, déformation, instabilité de trajectoire) et non permanent (masse ajoutée, terme d'histoire) / équation générale d'un petit globule dans un champ fluide quelconque (BBOT) / aperçu sur les forces de portances et sur les intéractions particule-particule et particule-paroi / intéractions particule-turbulence, dispersion / liens avec la modélisation moyennée des écoulements dispersés illustrés sur des situations élémentaires.

Mécanique des fluides, Transferts de chaleur et de masse