Sédimentation de particules PDF Download
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Author: Benjamin Marchetti
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Languages : en
Pages : 0
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Book Description
Une étude expérimentale et numérique traitant de l'influence de structures tourbillonnaires sur la sédimentation de nuage de particules sphériques sous l'effet de la gravité est présentée dans une première partie de ce manuscrit. L'écoulement est créé par électro-convection, ce qui permet de générer un réseau de vortex contrôlés en vitesse et de taille constante qui imite un écoulement tourbillonnaire. Des techniques de PIV (Particle image-velocimetry) et de suivi de particules sont utilisés pour étudier la sédimentation du nuage.Le nuage est modélisé comme un ensemble de particules ponctuelles pour lesquelles les forces d'interaction hydrodynamiques entre particules sont prépondérantes. Le comportement du nuage est comparé aux prédictions obtenues avec des modèles numériques. Dans une seconde partie est présentée une étude expérimentale et numérique concernant la sédimentation à faible nombre de Reynolds de fibres flexibles dans un fluide visqueux au repos. L'état d'équilibre atteint par la fibre flexible est étudié. Nous identifions trois régimes ayant des signatures différentes sur l'état stationnaire de la fibre flexible: un régime de faibles déformations dans lequel la force de traînée est proportionnelle à celle d'une fibre sédimentant horizontalement par rapport à la gravité; un régime de grandes déformations dans lequel la force de traînée est aussi proportionnelle à la vitesse de la fibre, mais avec un coefficient de traînée qui est celui d'une fibre chutant parallèlement à la gravité; et un régime de reconfiguration élastique où le filament se déforme avec une traînée plus faible qui n'est plus proportionnelle à sa vitesse, mais à la racine carrée de celle-ci.
Author: Benjamin Marchetti
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Languages : en
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Book Description
Une étude expérimentale et numérique traitant de l'influence de structures tourbillonnaires sur la sédimentation de nuage de particules sphériques sous l'effet de la gravité est présentée dans une première partie de ce manuscrit. L'écoulement est créé par électro-convection, ce qui permet de générer un réseau de vortex contrôlés en vitesse et de taille constante qui imite un écoulement tourbillonnaire. Des techniques de PIV (Particle image-velocimetry) et de suivi de particules sont utilisés pour étudier la sédimentation du nuage.Le nuage est modélisé comme un ensemble de particules ponctuelles pour lesquelles les forces d'interaction hydrodynamiques entre particules sont prépondérantes. Le comportement du nuage est comparé aux prédictions obtenues avec des modèles numériques. Dans une seconde partie est présentée une étude expérimentale et numérique concernant la sédimentation à faible nombre de Reynolds de fibres flexibles dans un fluide visqueux au repos. L'état d'équilibre atteint par la fibre flexible est étudié. Nous identifions trois régimes ayant des signatures différentes sur l'état stationnaire de la fibre flexible: un régime de faibles déformations dans lequel la force de traînée est proportionnelle à celle d'une fibre sédimentant horizontalement par rapport à la gravité; un régime de grandes déformations dans lequel la force de traînée est aussi proportionnelle à la vitesse de la fibre, mais avec un coefficient de traînée qui est celui d'une fibre chutant parallèlement à la gravité; et un régime de reconfiguration élastique où le filament se déforme avec une traînée plus faible qui n'est plus proportionnelle à sa vitesse, mais à la racine carrée de celle-ci.
Author: Marie-Christine Anselmet
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Category :
Languages : fr
Pages : 38
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ETUDE DU COMPORTEMENT D'UNE SPHERE EN ECOULEMENT DE STOKES DANS UN TUBE REMPLI DE FLUIDE VISQUEUX LORSQUE SON EXTREMITE INFERIEURE EST FERMEE OU OUVERTE. MISE EN EVIDENCE D'UNE INFLUENCE DU FOND SUR LES SPHERES DES LEUR ENTREE DANS LE TUBE ET TOUT LE LONG DU TUBE. ETUDE DE LA SEDIMENTATION D'UNE SUSPENSION DE PETITES SPHERES EN FONCTION DE LA CONCENTRATION AVEC L'APPARITION DE COMPORTEMENTS DIFFERENTS SELON QUE LA CONCENTRATION VOLUMIQUE EST INFERIEURE OU SUPERIEURE A UNE CONCENTRATION POUR LAQUELLE LE DEBIT DE PARTICULES A TRAVERS UNE COUCHE DE LA SUSPENSION EST MAXIMUM
Author: Samir Yahiaoui
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Category :
Languages : fr
Pages : 239
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Ce mémoire contribue à l'étude des interactions hydrodynamiques particules-paroi dans un écoulement à faible nombre de Reynolds. Divers écoulements de Stokes axisymétriques sont calculés pour une sphère proche d'une paroi plane. On utilise ensuite les techniques de perturbation pour déterminer les forces hydrodynamiques : la force de traînée visqueuse inertielle et instationnaire pour le mouvement d'une sphère normal à une paroi plane, la force de portance pour une sphère en mouvement parallèle à une paroi dans différents écoulements ambiant, sans aucune restriction sur la distance séparant la sphère et la paroi. En régime de lubrification, on apporte également des corrections aux approximations des vitesses et pression du fluide dans le cas où la sphère sédimente perpendiculairement à la paroi.
Author: François Feuillebois
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Languages : fr
Pages : 436
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ECOULEMENT D'UN MELANGE DE PARTICULES SOLIDES DANS UN FLUIDE; APPLICATION DE LA METHODE DES DEVELOPPEMENTS ASYMPTOTIQUES RACCORDES AU CALCUL DES DEGENERESCENCES SIGNIFICATIVES. INJECTION DE PETITES PARTICULES DANS UN FLUIDE. CALCUL DES EFFORTS EXERCES SUR UNE PARTICULE SPHERIQUE DANS UN FLUIDE VISQUEUX INDEFINI. INFLUENCE DE LA PRESENCE DE PAROIS OU D'AUTRES SPHERES. INTERACTION DES PARTICULES EN SUSPENSION DURANT LEUR MOUVEMENT DE SEDIMENTATION. EFFORTS INSTATIONNAIRES SUR UNE SPHERE
Author: Gérard A. Maugin
Publisher: Longman Scientific and Technical
ISBN:
Category : Mathematics
Languages : en
Pages : 354
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Author: Françoise Fleury (Docteure en mathématiques).)
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 139
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Exposé de la méthode d'homogénéisation. Etude de la sédimentation de particules rigides dans un fluide visqueux incompressible en supposant que les dimensions des particules sont d'ordre bien supérieur à l'échelle colloïdale et que l'écoulement du fluide par rapport aux particules est un écoulement de Stokes. On applique la méthode d'homogénéisation au nuage de particules. On déduit une expression de la vitesse de sédimentation en fonction de la concentration volumique. Application de la méthode d'homogénéisation à l'étude de la propagation des ondes dans une suspension de particules rigides ou élastiques dans des fluides barotropes dissipatifs ou non. Justification mathématique du processus d'homogénéisation conduisant à l'obtention des équations des vibrations acoustiques dans les milieux poreux rigides
Author: E. M. Tory
Publisher: WIT Press (UK)
ISBN:
Category : Science
Languages : en
Pages : 316
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Book Description
The emphasis in this book is on the sedimentation of particles which are small enough for inertial and unsteady effects to be neglected, but large enough to make Brownian motion neglible.
Author: LUC.. TALINI
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 178
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Book Description
L'ETUDE DES SUSPENSIONS DE PARTICULES SPHERIQUES NON-BROWNIENNES EN SEDIMENTATION DANS UN FLUIDE VISQUEUX (ECOULEMENT DE STOKES), SE HEURTE A DES PROBLEMES THEORIQUES. IL EST EN PARTICULIER DIFFICILE DE CONNAITRE LA DISTRIBUTION DES PARTICULES, QUI DETERMINE LES CARACTERISTIQUES DYNAMIQUES DE LA SUSPENSION. C'EST CETTE STRUCTURE QUE NOUS AVONS ETUDIEE PAR UNE NOUVELLE TECHNIQUE DE RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE (R.M.N.), EN PRESENCE DE GRADIENTS DE CHAMP MAGNETIQUE, QUI UTILISE LE MEME FORMALISME QUE LES TECHNIQUES CLASSIQUES DE DIFFUSION (LUMIERE, RAYONS X ET NEUTRONS). ELLE PERMET D'ETUDIER LA STRUCTURE DE SYSTEMES DE PARTICULES DE TAILLE SUPERIEURE A 10 M, CE QUI COMPLETE LE DOMAINE DES TECHNIQUES CLASSIQUES. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS AVONS VALIDE CETTE TECHNIQUE EN ETUDIANT DES EMPILEMENTS DE PARTICULES OBTENUS PAR SEDIMENTATION. NOUS AVONS MESURE LA TAILLE MOYENNE DES PARTICULES, LEUR FRACTION VOLUMIQUE, MAIS SURTOUT LA STRUCTURE, QUI EST CARACTERISTIQUE D'UN EMPILEMENT ALEATOIRE DE SPHERES DURES. NOUS AVONS ENSUITE ETUDIE DES SUSPENSIONS EN SEDIMENTATION. NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE UN EFFET ATTRACTIF DES PARTICULES, QUI NE PEUT ETRE DU QU'AUX INTERACTIONS HYDRODYNAMIQUES A LONGUE DISTANCE, ET DONT LA CONSEQUENCE EST UNE ACCELERATION DE LA VITESSE DE SEDIMENTATION EXPERIMENTALE PAR RAPPORT AUX PREDICTIONS THEORIQUES.
Author: Jorge César Brändle de Motta
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Un grand nombre d'écoulements naturels et industriels mettent en jeu des particules (sédimentation,lit fluidisé, sprays...). Les écoulements chargés en particules sont bien décrits numériquement sous l'hypothèse des particules plus petites que toutes les échelles de l'écoulement. Cette thèse consiste à simuler numériquement une turbulence homogène et isotrope soutenue chargée en particules dont la taille est supérieure à l'échelle de Kolmogorov. Pour se faire une méthode de simulation a été développée au sein du code Thétis puis validée. L'originalité de cette méthode consiste en l'utilisation d'une approche de pénalisation associée à la viscosité dans la zone solide. Les particules sont transportées de façon lagrangienne. Les principaux résultats concernent trois simulations faisant varier le rapport de densité entre le fluide et le solide. Chaque simulation simule le mouvement de 512particules avec un diamètre 22 fois plus grand que l'échelle spatiale de Kolmogorov remplissant ainsi3% du volume total. La dispersion des particules est étudiée et montre des comportements comparables à ceux observés pour des particules ponctuelles. Un intérêt particulier est porté sur le régime collisionnel. On observe que la corrélation des vitesses avec le fluide environnant réduit le nombre de chocs frontaux par rapport au cas théorique de particules d'un gaz dense. L'effet de la prise en compte du fluide visqueux entre les particules (couche de lubrification) lors de la collision a été étudiée. L'écoulement moyen à l'échelle des particules est aussi analysé, mettant en évidence l'existence d'une couche de dissipation autour des particules.
Author: Lamia Hedhili
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Languages : fr
Pages : 306
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Book Description
Cette thèse étudie le mouvement de particules solides immergées dans un fluide visqueux newtonien incompressible confiné dans un récipient de forme paralléllépipèdique. À petit nombre de Reynolds, le problème est régi par les équations de Stokes quasi-stationnaire. En distribuant des stokeslets (fonction de Green en milieu infini) sur les surfaces des particules et du récipient, les contraintes surfaciques exercées sur les particules sont solutions d'une équation intégrale de surface de Fredholm de première espèce. On résout numériquement cette équation avec la méthode des intégrales de frontière (BEM). La précision est améliorée avec un maillage constitué d'éléments de frontière P2 de type triangles curvilignes à six noeuds. Les éléments du maillage de la surface du récipient sont adaptés aux formes des particules et à leur position, en particulier pour une particule proche des parois (régime de lubrification)). Les vitesses des particules sous l'action de la gravité sont calculées dans le cas où leur inertie est négligeable et où elles tournent librement. Le code de calcul est d'abord validé par comparaison avec des résultats analytiques antérieurs pour une sphère en interaction avec deux plans parallèles et perpendiculaires et avec d'autres résultats numériques pour le cas d'une sphère au centre d'un récipient cubique. On présente alors différents résultats (force, couple, vitesse) pour une particule de forme sphérique et ellipsoïdale située en différentes positions d'une cavité cubique. On étudie les interactions particule-particule et particule-paroi en appliquant la méthode pour le cas de deux particules sphériques dans une cavité cubique.
