MODELISATION D'ECOULEMENTS EN FILM MINCE DE FLUIDES NON NEWTONIENS PDF Download
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Author: JOSEPH MARC.. FRANCOIS
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Languages : fr
Pages : 149
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ETUDE DE LA LUBRICATION PAR DES FLUIDES NON NEWTONIENS . CALCUL PAR DES METHODES NUMERIQUES. PRISE EN COMPTE DES EFFETS THERMIQUES
Author: JOSEPH MARC.. FRANCOIS
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Languages : fr
Pages : 149
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ETUDE DE LA LUBRICATION PAR DES FLUIDES NON NEWTONIENS . CALCUL PAR DES METHODES NUMERIQUES. PRISE EN COMPTE DES EFFETS THERMIQUES
Author: Joseph-Marc François
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Languages : fr
Pages : 222
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Author: Patrick Bourgin
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Languages : fr
Pages : 198
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ON MONTRE QUE LA COMPLEXITE N DU FLUIDE DE RIVLIN-ERICKSEN SE REDUIT A 3 DES QU'UN TEL FLUIDE S'ECOULE EN FILM MINCE. ON PROPOSE UNE TECHNIQUE DE PERTUBATION POUR RESOUDRE LE PROBLEME GENERAL DE MANIERE APPROCHEE. ON MONTRE QUE LES EFFETS ELASTIQUES NE VIENNENT PAS SIMPLEMENT SE SUPERPOSER AUX EFFETS VISQUEUX; ON DEFINIT UNE VISCOSITE MODIFIEE. ON MET AU POINT UN CODE NUMERIQUE POUR ELEMENTS FINIS AVEC CONTROLE OPTIMAL POUR CALCULER L'ECOULEMENT DE BASE, LA GEOMETRIE DU FILM MINCE TRIDIMENSIONNEL, LES CONDITIONS CINEMATIQUES ET LA VISCOSITE MODIFIEE ETANT QUELCONQUES. L'ETUDE EST ENSUITE RESTREINTE AUX FILMS MINCES BIDIMENSIONNELS
Author: Bérénice Grec
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Languages : fr
Pages : 228
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Cette thèse est consacrée à la modélisation, à l’analyse mathématique et à la simulation numérique d’écoulements de divers fluides complexes dans des domaines de faible épaisseur. En effet, les modèles de fluides newtoniens ne sont pas toujours suffisants pour d ́ecrire de manière réaliste les écoulements considérés. Plusieurs phénomènes peuvent être pris en compte : 1. le caractère complexe des fluides eux-mêmes, comme pour des fluides non-newtoniens ; 2. l’hêtérogénéité de l’écoulement, dans le cas de mélanges de fluides par exemple. Il est important d’analyser comment ces modèles peuvent être simplifiés dans le cas de domaines minces, et d’étudier rigoureusement les modèles approchés. Dans une première partie, des écoulements de fluides non newtoniens visco-élastiques représentés par une loi de comportement de type Oldroyd-B couplée aux équations de Navier-Stokes sont étudiés. Dans le cas de géométries minces, un modèle approché a été proposé. On justifie la validité de cette approximation ; la démonstration repose sur des estimations et des résultats de régularité fins. Dans une deuxième partie, on considére un modèle d’écoulement piezovisqueux utilisé en lubrification hydrodynamique. Ce modèle fait aussi intervenir la déformation élastohydrodynamique du domaine (déformation du type Hertz), et l’aspect diphasique de la cavitation, qui est d ́écrit par le modèle d’Elrod-Adams (en pression-saturation). On montre l’existence d’une solution à ce problème pour des lois pression-viscosité réalistes. Dans une troisième partie, on introduit un modèle diphasique à interface diffuse, permettant de rendre compte de phénomènes plus fins tels que les gouttes. Pour cela, un paramètre d’ordre est introduit (fraction volumique d’une phase dans le mélange), gouverné par le modèle de Cahn-Hilliard. Un système approché est obtenu de manière heuristique pour un domaine de faible épaisseur. On étudie les propriétés mathématiques de ce système, et on montre un résultat d’existence, avec prise en compte ou non de la tension de surface. vii Dans la dernière partie, un schéma numérique est mis en place pour simuler le modèle d ́ecrit précedemment d’écoulements diphasiques en domaines minces. Il permet de prendre en compte différents phénomènes physiques, comme de grandes variations de la viscosité ou la présence de recirculations à l’intérieur d’une goutte, ainsi que de simuler des mélanges dans le cadre d’écoulements lubrifiés.
Author: Khawla Msheik
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Languages : fr
Pages : 0
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Cette thèse porte sur la compréhension de systèmes dynamiques liés aux films liquides minces entraînés par la gravité; principalement des modèles d'eau peu profonde et des équations de lubrification. D'un point de vue modélisation, nous avons obtenu d'une part des modèles à 3 équations des eaux peu profondes pour les fluides newtoniens à viscosité constante décrivant l'évolution de la hauteur du fluide, de sa vitesse et d'une nouvelle variable définie équivalent eau taux de cisaillement. De tels modèles parviennent à capturer des régimes instables et à donner des résultats numériques satisfaisants pour l'étude de seuil d'instabilité et de la phase de l'onde à une distance modérée du seuil. D'autre part, une équation de lubrification et un modèle d'eau peu profonde ont été obtenu à partir d'un modèle de fluide non-Newtonien connu sous le nom de fluide bi-visqueux- dont la rhéologie se rapproche de celle des fluides pseudo plastiques et de Bingham. Concernant la partie analyse, l'existence globale de solutions faibles non négatives pour les équations de lubrification, telles que l'équation de Derrida-Lebowitz-Speer-Spohn, partant des solutions faibles non négatives pour les équations appropriées d'eau peu profonde visqueuse (en manipulant les termes de traînée et la formule de capillarité), est montrée. La nouveauté dans ce travail est de montrer que l'entropie BF qui a été introduite pour les équations de lubrification dans le contexte des films minces est encodée dans l'entropie BD introduite pour Navier-Stokes compressible avec viscosités dépendant de la densité. On s'intéresse également aux solutions dissipatives pour des systèmes incompressible et compressible de type Oldroyd ainsi qu'aux solutions faibles pour un système dégénéré de type Bingham.
Author: Daniel Côté
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Languages : fr
Pages : 140
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Author: Julien Dambrine
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Languages : fr
Pages : 0
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Ce document est consacré à l'étude de quelques écoulements de fluides complexes appliquée à la micro-fluidique. Deux études indépendantes sont effectuées : d'une part l'étude des mélanges de fluides Newtoniens dans des micro-canaux fins, et d'autre part l'étude d'écoulements de Micelles géantes (fluides non-Newtoniens). Dans chaque étude on traite tout d'abord des modèles en détail, puis on effectue une étude numérique des modèles en question. Dans la première partie nous traiterons de l'hydrodynamique de mélanges de fluides de différentes viscosités en régime de Stokes. Nous dériverons alors un modèle réduit de type Reynolds à partir du modèle complet de Stokes. Cette réduction de modèle est particulièrement adaptée à des écoulements dans des micro-canaux dont le rapport d'aspect largeur/hauteur est important. Les modèles obtenus au final peuvent être 2D ou bien 2.5D (2D pour la pression 3D pour le mélange) selon que l'on souhaite ou non prendre en compte les variations de viscosité dans la direction ”?ne”. De plus, les conditions aux limites en haut et au fond du canal pour le modèle complet (canal à reliefs, motifs de matériaux glissants) apparaissent dans le modèle réduit comme de simples coefficients de résistance à l'écoulement. Un résultat d'existence de solution est donné pour le modèle 2D. Une méthode numérique est alors donnée pour approcher ces modèles. Cette méthode numérique est basée sur une discrétisation des équations sur une grille cartésienne, ce qui permet une résolution rapide des systèmes linéaires obtenus après discrétisation. Deux études numériques sont alors menées, tout d'abord une étude de l'inter-diffusion de deux fluides dont les viscosités sont différentes dans des expériences dites de ”co-flow”, puis une autre étude sur des écoulements mono-fluides pour des canaux à reliefs et à surfaces glissantes utilisant des modèles 2.5D adaptées. La deuxième partie de ce document est consacrée à l'étude d'écoulements micro-fluidiques de micelles géantes en solution. Ce type particulier de fluide a tendance à former spontanément dans l'écoulement des phases dont les propriétés mécaniques peuvent être très différentes. (...) Cette étude a permis en particulier de déterminer le rôle exact de la diffusion dans le modèle. Une deuxième étude concernant des écoulements 3D dans des jonctions micro-fluidiques en T a permis de mieux comprendre les phénomènes étranges observés sur la répartition des débits dans les branches de sortie de ces jonctions.
Author: CELINE.. GABARD
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Languages : fr
Pages : 305
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ON ETUDIE DANS UN TUBE CIRCULAIRE VERTICAL LE DEPLACEMENT MISCIBLE D'UN FLUIDE NON-NEWTONIEN PAR UN FLUIDE NEWTONIEN MOINS VISQUEUX ET DE MEME DENSITE A GRAND NOMBRE DE PECLET (DIFFUSION NEGLIGEABLE). CE PROCESSUS MODELISE LES DEPLACEMENTS DE FLUIDES DANS LA COMPLETION DE FORAGES PETROLIERS. CETTE CONFIGURATION DE CONTRASTE DE VISCOSITE EST INSTABLE ET UN DOIGT DE FLUIDE INJECTE SE FORME AU CENTRE DU TUBE EN LAISSANT UN FILM DE FLUIDE DEPLACE SUR LA PAROI. NOUS AVONS ANALYSE L'INFLUENCE DU CARACTERE RHEOFLUIDIFIANT ET DE L'EXISTENCE D'UNE CONTRAINTE SEUIL DU FLUIDE DEPLACE SUR L'EPAISSEUR DU FILM RESIDUEL PAR DES MESURES VIDEO ET ACOUSTIQUES. DES MESURES DE REFERENCE AVEC DES FLUIDES NEWTONIENS SONT EN ACCORD AVEC CEUX DE LA LITTERATURE. POUR UN FLUIDE DEPLACE RHEOFLUIDIFIANT, LE FILM RESIDUEL EST PLUS MINCE QUE DANS LE CAS NEWTONIEN, ET ENCORE PLUS POUR UN FLUIDE A SEUIL. UN MODELE D'ECOULEMENT QUASI-PARALLELE PERMET D'ANALYSER LES PROFILS DE VITESSE D'ECOULEMENT ET LA NATURE STATIQUE DU FILM RESIDUEL. POUR LES FLUIDES A SEUIL, UN MODELE THEORIQUE FONDE SUR LA MINIMISATION DE L'ENERGIE DISSIPEE ET SUR L'EXISTENCE EVENTUELLE DE RECIRCULATION EN AMONT DEPLACEMENT PREDIT L'EPAISSEUR DU FILM RESIDUEL. UN CODE COMMERCIAL DE MFN REPRODUIT- AVEC DES LIMITATIONS SUR LES RAPPORTS DE VISCOSITES -LES RESULTATS SUR LES FLUIDES RHEOFLUIDIFIANTS ET (EN PARTIE) SUR LES FLUIDES VISCOPLASTIQUES ET EST UTILISABLE DANS UNE LARGE GAMME DE VALEURS DE PARAMETRES DE CONTROLE. DES INSTABILITES AXISYMETRIQUES OU EN HELICE DU FILM RESIDUEL APPARAISSENT ENSUITE SAUF POUR LES FLUIDES A SEUIL ET SONT ETUDIEES A L'AIDE DE DIAGRAMMES SPATIO-TEMPORELS ET DE MESURES ACOUSTIQUES. SUIVANT LES CAS ELLES APPARAISSENT DE MANIERE HOMOGENE DANS L'ECOULEMENT OU SONT DECLENCHEES PAR UNE PERTURBATION INITIALE INDUITE PAR LA COMMUTATION DE LA VANNE D'INJECTION. LES CARACTERISTIQUES SPATIO-TEMPORELLES DE CES INSTABILITES ET L'AMINCISSEMENT ASSOCIE DU FILM RESIDUEL ONT ETE ETUDIES.
Author: Marie-Emmanuelle De la Lande (auteure en physique).)
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Languages : fr
Pages : 0
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La resolution du probleme aux limites est effectuee dans un domaine transforme du domaine physique. Si la geometrie d'ecoulement est simplement connexe, on montre qu'il est possible de calculer l'ecoulement sur des bandes de courant successives. Des resultats numeriques sont presentes avec un fluide newtonien et un fluide non-newtonien, pour des ecoulements dans des convergents axisymetriques
Author: Nadia Benhaboucha
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Languages : fr
Pages : 167
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Ce travail de thèse est consacré à l'étude asymptotique d'écoulements de faible épaisseur et à la modélisation des conditions aux limites à imposer à l'interface fluide-solide dans différentes situations. Le chapitre 1 est consacré à l'étude asymptotique d'un écoulement de faible épaisseur constitué d'une couche poreuse mince adjacente à un milieu fluide mince. Dans le chapitre 2, on s'intéresse à l'étude d'un écoulement de faible épaisseur quand une des surfaces est rugeuse. Dans le chapitre 3, on étudie un écoulement d'un fluide non newtonien de type micropolaire avec de nouvelles conditions à l'interface
