Download or read book Suspensions de particules inertielles dans des coulements turbulents written by Robin Vallée and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse porte sur la dynamique de particules inertielles suspendues dans des écoulements de fluide turbulents régis par les équations de Navier-Stokes incompressibles. La compréhension du transport de ces particules est importante dans un grand nombre d'applications, comme la croissance de planétésimaux par accrétion, l'évolution du plancton dans les océans, la croissance de cristaux de glace dans les nuages ou encore la sédimentation d'impuretés dans les conduites. Malgré la présence de ces particules dans de nombreux processus industriels ou naturels, leur dynamique reste un sujet mal compris. Le but de cette thèse est de contribuer à une meilleure compréhension de certains aspects impliquant le transport de particules inertielles dans des écoulements turbulents en utilisant notamment les résultats de simulations numériques directes. Elle est divisée en quatre chapitres. Le premier est consacré à une introduction des motivations, des méthodes numériques utilisées ainsi qu'à une revue des résultats déjà connus sur ce sujet. Le deuxième chapitre porte sur la généralisation du phénomène de turbophorèse au cas d'écoulements homogènes et isotropes, et vient donc compléter une approche essentiellement utilisée pour les écoulements inhomogènes. Il est notamment montré que malgré leur moyenne uniforme, les fluctuations turbulentes locales mènent à des inhomogénéités dans la distribution des particules aux échelles inertielles. Ensuite, le troisième chapitre se consacre à l'accrétion de particules inertielles par une sphère dans un écoulement moyen. Dans un premier temps, il est montré que des rebonds inélastiques de particules ponctuelles sur la surface de la sphère ne sont pas suffisants pour observer un effondrement inélastique si elles ne sont soumises qu'à une force de traînée visqueuse. Dans un second temps l'étude de petites particules soumises à une force de gravité montre des efficacités d'accrétion non triviales avec notamment des collisions observées à l'arrière du collecteur. Enfin, le dernier chapitre s'intéresse à des particules de taille finie suspendues dans un écoulement turbulent en canal plan, soumises à leur force de traînée visqueuse et à une force de lubrification proche des parois. Un étude statistique de la distribution de particules et de leurs collisions avec les parois permet alors d'améliorer la compréhension des mécanismes de déposition.

Download or read book Fluid particle interactions written by Martín Obligado and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse est organisée en deux parties. Après une brève introduction théorique (chapitre 1) et une discussion présentant la soufflerie du LEGI et des techniques expérimentales utilisées (chapitre 2), une première partie étudie les effets individuels des particules dans les écoulements tantôt laminaires et turbulents. Dans une seconde partie je me suis intéressé aux effets collectifs d'une population dense d'inclusions en interaction avec un champ turbulent.Dans le chapitre 3, nous montrons que l'équilibre d'un disque pendulaire faisant face à un écoulement présentant une vitesse moyenne présente un comportement bi-stable et hystérétique. Nous donnons une interprétation simple de ce comportement en termes d'une description par deux puits de potentiel, nécessitant uniquement de connaître la dépendance angulaire du coefficient de trainée normale d'une plaque statique inclinée. Nous étudions l'influence de la turbulence sur l'équilibre du pendule en général et sur la bi-stabilité observée en particulier.La dynamique des objets tractés dans un environnement fluide est d'intérêt pour de nombreuses situations pratiques. Les chapitres 4,5 et 6 concernent l'étude expérimentale de l'équilibre et de la stabilité de la trajectoire d'une sphère tractée à vitesse constante. Dans le chapitre 4, nous avons vu que le sillage d'une sphère peut produire un mouvement hélicoïdal d'une sphère remorqué par un fil. Nous avons constaté qu'il existe un nombre de Reynolds (défini avec le diamètre de la particule et la vitesse moyenne de l'écoulement) particulier pour activer cette motion instable. Une trajectoire en trois dimensions est reconstruite avec un dispositif expérimental extrêmement simple, utilisé pour la caractérisation de la forme de la trajectoire des particules. Dans le chapitre 5, nous étudions expérimentalement l'équilibre et la stabilité de la trajectoire d'une sphère remorqué à une vitesse constante dans la avec un rapport longueur - diamètre sans précédent. En ce chapitre, nous étudions les instabilités développées dans le fil pour un écoulement laminaire. Diffèrent types d'instabilités ont été trouvés dans cette expérience. Dans le chapitre 6, le même système est étudié, mais l'écoulement environnant est turbulent. Nous nous concentrons sur la comparaison entre la dynamique turbulente de la sphère tractée et d'une sphère librement advectèe. Nos résultats sont en accord avec un scénario de filtrage résultant du temps de réponse visqueuse d'une particule d'inertie dont la dynamique est couplée au fluide environnant par la force de traînée. Une caractéristique frappante des écoulements turbulents chargés de particules inertielles est la concentration préférentielle qui conduit à de très fortes hétérogénéités du champ de concentration en particules à différentes échelles. Les diagrammes de Voronoi ont été utilisés pour caractériser quantifier ce phénomène.En ce qui concerne les effets collectifs, trois écoulements différents ont été étudiés : bulles d'air (particules moins denses que le fluide, avec une taille de l'ordre de l ́échelle de Kolmogorov) dans un canal a eau (chapitre 7), des particules solides légèrement plus denses que le fluide et diamètre supérieur à l ́échelle de Kolmogorov dans une écoulement de von Kármán (chapitre 8) et gouttelettes d'eau dans la soufflerie (chapitre 9) ; de particules beaucoup plus denses que le fluide et diamètre inférieur à l'échelle de Kolmogorov. Enfin, nous proposons une nouvelle méthode de reconstruction des champs de concentration des particules dans les expériences par analogie avec le fonctionnement des caméras linéaire, et en exploitant l'hypothèse de Taylor dans la soufflerie. Cette nouvelle approche nous permet de reconstruire des champs de particules de plusieurs mètres de long. Ces champs permettent d'analyser la formation des superclusters. Nous montrons en effet que les clusters tendent eux-mêmes à s'organiser en superclusters (amas d'amas).

Download or read book tude asymptotique et num rique de la modification de la turbulence par des particules inertielles written by Jean-Régis Angilella and published by . This book was released on 1995 with total page 164 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA MISE EN EVIDENCE DE STRUCTURES COHERENTES DANS LES PETITES ECHELLES DES ECOULEMENTS TURBULENTS SUGGERE QUE DES MECANISMES SIMPLES (EN PARTICULIER LA CONCENTRATION DE LA VORTICITE ET L'ETIREMENT TOURBILLONNAIRE) JOUENT UN ROLE IMPORTANT DANS LES TRANSFERTS D'ENERGIE INTERNES A L'AGITATION TURBULENTE. NOUS NOUS SOMMES INTERESSES DANS UNE PREMIERE PARTIE AU PROCESSUS DE CREATION DE TELLES STRUCTURES A PARTIR DES RESULTATS DE SIMULATIONS NUMERIQUES DIRECTES DE TURBULENCE HOMOGENE ISOTROPE. LE SUIVI SPATIO-TEMPOREL DE NAPPES DE VORTICITE ISOLEES AU CUR DE L'ECOULEMENT TURBULENT SUGGERE QUE CELLES-CI PRODUISENT DES FILAMENTS DE VORTICITE PAR UN PROCESSUS DE CONCENTRATION DE LA VORTICITE SIMILAIRE A CELUI DECRIT PAR NEU A PARTIR DES MODELES DE NAPPE ET DE TOURBILLON DE BURGERS. LES SIGNATURES SPECTRALES DES STRUCTURES COHERENTES, ETABLIES A L'AIDE DE LA TRANSFORMATION EN ONDELETTES, SUGGERENT QUE LES FILAMENTS DE VORTICITE ONT UNE STRUCTURE PLUS PROCHE DU TOURBILLON DE BURGERS QUE DU TOURBILLON SPIRAL ET ETIRE DE LUNDGREN. L'EXTENSION DU MODELE ASYMPTOTIQUE DE NAPPE DE VORTICITE CONTRAINTE DE NEU AU CAS DIPHASIQUE MONTRE QUE DES PARTICULES ACCUMULEES SUR LA NAPPE ONT UN EFFET STABILISATEUR, ET S'OPPOSENT AINSI A LA CONCENTRATION DE LA VORTICITE. AINSI LES PARTICULES, QUI SONT SANS EFFET SUR LES TOURBILLONS DE GRANDE ECHELLE, POURRAIENT AVOIR UN EFFET NON NEGLIGEABLE SUR LES TRANSFERTS D'ENERGIE INTERNES A L'AGITATION TURBULENTE

Download or read book Mouvements collectifs de particules en turbulence written by Lauris Ducasse and published by . This book was released on 2009 with total page 104 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse regroupe des travaux essentiellement numériques concernant des problèmes liés à la dynamique de particules dans les écoulements turbulents. La turbulence a été modélisée à l’aide d’une méthode dite de la décomposition en modes de Fourier aléatoire (simulations cinématiques), permettant de faire varier les différents paramètres du problème pour un faible coût numérique. La partie principale concerne les propriétés du taux de collision de particules inertielles dans des conditions de dilution compatibles avec des situations météorologiques. Le taux de collision est estimé à l’aide d’une méthode Lagrangienne récemment proposée par Falkovich et Pumir (2007) et systématiquement comparé à des mesures numériques directes. Cette approche a permis de quantifier la contribution de l’effet fronde, originalement introduit par Falkovich et al. (2002) au taux de collision. Les résultats montrent que cette dernière est négligeable dans la limite des petits nombres de Stokes (temps de la relaxation des particules adimensionnées) et que seul le phénomène de concentration préférentielle explique dans ce cas l’augmentation du taux de collision par rapport au cas de simples traceurs. En revanche, à partir d’un seuil situé aux alentours st = 0.3 la contribution de l’effet fronde augmente très rapidement et peut devenir dominante si la gravité n’est pas trop importante. Une seconde partie est dédiée aux propriétés des distributions de traceurs dans des écoulements de surfaces compressibles. Le moment d’ordre deux de ces distributions est calculé explicitement dans les zones inertielles et dissipatives permettant de quantifier l’intensité des fluctuations de concentration (concentration préférentielle) en fonction de l’échelle. Les résultats obtenus laissent apparaître certaines similitudes avec le cas des particules inertielles dans des écoulements.

Download or read book Suspensions turbulentes de particules de tailles finies written by Mamadou Cisse and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux numériques et expérimentaux de cette thèse contribuent à une meilleure compréhension de la dynamique de grosses particules dans un écoulement turbulent. Un premier volet m'a permis de quantifier leur mouvement relatif au fluide, ainsi que leur influence locale sur l'écoulement turbulent. Dans un second volet, j'ai trouvé que l'effet collectif des particules est d'atténuer l'amplitude des fluctuations turbulentes. En revanche, celles-ci n'ont pas d'influence sur les propriétés statistiques fines de l'écoulement. Aussi, ces mesures suggèrent l'existence d'une transition de phase dans les grandes échelles de l'écoulement au-delà d'un seuil critique du nombre de particules.

Download or read book Simulation du comportement de particules dans des coulements turbulents written by Alain Ormancey and published by . This book was released on 1984 with total page 225 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: SIMULATION NUMERIQUE DANS LE CADRE DE LA THEORIE LAGRANGIENNE. LA TRAJECTOIRE DE CHAQUE PARTICULE EST CONSTRUITE PAS A PAS PAR INTEGRATION DES EQUATIONS DE LA DYNAMIQUE ET DE LA CINEMATIQUE. SIMULATION DE LA DISPERSION DE PARTICULES FLUIDES DANS UN ECOULEMENT A TURBULENCE HOMOGENE ET ISOTROPE, PUIS DE LA DISPERSION DANS UNE TURBULENCE DE GRILLE, DE PARTICULES ETRANGERES AU FLUIDE DONT LA TAILLE EST INFERIEURE A LA PLUS PETITE ECHELLE DE TURBULENCE. CAS DE PARTICULES CHARGEES. ON ABORDE ENFIN LE CAS DE PARTICULES DE TAILLE SUPERIEURE A LA PLUS PETITE ECHELLE DE LA TURBULENCE, L'ECHELLE DE KOLMOGOROFF

Download or read book Mod lisation des coulements turbulents surface libre par l ments finis de fronti re written by Philippe Chang and published by . This book was released on 2008 with total page 520 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Propri t s lagrangiennes de l acc l ration turbulente des particules fluides et inertielles dans un coulement avec un cisaillement homog ne written by Alexis Barge and published by . This book was released on 2018 with total page 163 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse porte sur l'étude de l'accélération de particules fluides et inertielles en déplacement dans une turbulence soumise à un gradient de vitesse moyen. L'objectif est de récupérer des données de référence afin de développer des modèles LES stochastiques pour la prédiction de l'accélération de sous-maille et l'accélération de particules inertielles dans des conditions inhomogènes. La modélisation de l'accélération de sous-maille est effectuée à l'aide de l'approche LES-SSAM introduite par Sabel'nikov, Chtab et Gorokhovski[EPJB 80:177]. L'accélération est modélisée à l'aide de deux modèles stochastiques indépendants : un processus log-normal d'Ornstein-Uhlenbeck pour la norme d'accélération et un processus stochastique Ornstein-Uhlenbeck basé sur le calcul de Stratonovich pour les composantes du vecteur d'orientation de l'accélération. L'approche est utilisée pour la simulation de particules fluides et inertielles dans le cas d'une turbulence homogène isotrope et dans un cisaillement homogène. Les résultats montrent une amélioration des statistiques à petites échelles par rapport aux LES classiques. La modélisation de l'accélération des particules inertielles dans le cisaillement homogène est effectuée avec l'approche LES-STRIP introduite par Gorokhovski et Zamansky[PRF 3:034602] et est modélisée avec deux modèles stochastiques indépendants de manière similaire à l'accélération de sous-maille. Nos calculs montrent une amélioration de l'accélération et de la vitesse des particules lorsque le modèle STRIP est utilisé. Enfin dans une dernière partie, nous présentons une équation pour décrire la dynamique de particules ponctuelles de taille supérieure à l'échelle de Kolmogorov dans une turbulence homogène isotrope calculée par DNS. Les résultats sont comparés avec l'expérience et montrent que cette description reproduit bien les propriétés dynamiques des particules.

Download or read book L ECOULEMENT TURBULENT D UNE SUSPENSION DANS UN CANAL written by MAGDY ABOU RAYAN. and published by . This book was released on 1974 with total page 131 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE. ANALYSE DU TRANSPORT DES PARTICULES DANS L'EAU PAR SUSPENSION HOMOGENE, ET PAR SUSPENSION HETEROGENE DANS LE CAS DE GROSSES PARTICULES: ETUDE DES MOUVEMENTS DES PARTICULES DANS UN ECOULEMENT TURBULENT, DU PROFIL DES VITESSES DE LA SUSPENSION ET DE LA DISTRIBUTION DE LA CONCENTRATION. MISE AU POINT D'UN PROCEDE PHOTOGRAPHIQUE POUR ETUDIER LE MOUVEMENT DES PARTICULES

Download or read book Simulation des coulements turbulents avec des particules de taille finie en r gime dense written by Jorge César Brändle de Motta and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.

Download or read book CONTRIBUTION A L ETUDE DES EFFETS INERTIELS SUR LE COMPORTEMENT DE PARTICULES EN SUSPENSION DANS UN ECOULEMENT GAZEUX TURBULENT written by LOTFI.. HAJJI and published by . This book was released on 1995 with total page 156 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJET DE NOTRE ETUDE PRELIMINAIRE D'UN ECOULEMENT GAZEUX TURBULENT, DANS LE CAS UNIDIMENSIONNEL, EST DE DECRIRE LES EFFETS DE CERTAINS PARAMETRES D'INERTIE ET L'INFLUENCE DE LA NON-LINEARITE DE TRAINEE SUR LE COMPORTEMENT DES PARTICULES EN SUSPENSION DANS UN ECOULEMENT GAZEUX TURBULENT. CECI A ETE REALISE EN UTILISANT DEUX SORTES DE METHODES, UNE SIMULATION DIRECTE SIMPLIFIEE ET UNE TECHNIQUE CLASSIQUE DU SUIVI LAGRANGIEN. LES MODIFICATIONS SUBIES PAR LES STRUCTURES TURBULENTES DU FAIT DE LA PRESENCE DES PARTICULES SONT IGNOREES. LES NOMBRES DE REYNOLDS RELATIFS MOYENS, EXAMINES ICI, S'ECHELONNENT ENTRE 1 ET 2000. DANS CETTE GAMME DE NOMBRES DE REYNOLDS, L'EFFET SIGNIFICATIF D'UNE TRAINEE NON LINEAIRE PEUT ETRE OBSERVE PAR COMPARAISON DE NOS RESULTATS AVEC CEUX OBTENUS EN LINEARISANT LA TRAINEE ET EN APPLIQUANT LA THEORIE DE TCHEN. DANS LE CAS TRIDIMENSIONNEL, NOUS NOUS SOMMES INTERESSES A L'ETUDE DES EFFETS D'INERTIE DE LA PARTICULE ET DU CHAMP DE FORCES EXTERIEURES COMME LA PESANTEUR SUR LES FLUCTUATIONS DE VITESSE D'UNE PARTICULE DANS UN CHAMP D'ECOULEMENT TRIDIMENSIONNEL. PAR CONSEQUENT, L'EFFET DE LA COMPOSANTE TRANSVERSALE DE TRAINEE A ETE ETUDIE ET IL A ETE MONTRE QUE LA GRAVITE ET L'INERTIE OCCASIONNENT UNE ANISOTROPIE DANS LE MOUVEMENT DES PARTICULES. L'INFLUENCE D'UN GRADIENT DE VITESSE MOYENNE DU FLUIDE SUR LES VARIANCES DES FLUCTUATIONS DE VITESSE LONGITUDINALE ET TRANSVERSALES EST EXAMINE EN PRESENCE OU NON D'UNE FORCE DE PORTANCE DUE AU CISAILLEMENT DE L'ECOULEMENT. CETTE SIMULATION NUMERIQUE PERMET UNE BONNE COMPREHENSION DES EFFETS INERTIELS SUR LE COMPORTEMENT DE PARTICULES EN SUSPENSION DANS UN ECOULEMENT GAZEUX TURBULENT

Download or read book Simulation eul ro lagrangienne du transport de particules solides en suspension dans un coulement turbulent en canal written by Philippe Yvergniaux and published by . This book was released on 1990 with total page 178 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE MOUVEMENT INDIVIDUEL DE PARTICULES SOLIDES EN SUSPENSION DANS L'ECOULEMENT TURBULENT D'UN CANAL A SURFACE LIBRE EST SIMULE A L'AIDE D'UN MODELE EULERO-LAGRANGIEN (CODE TRAPS: TRAJECTOIRE DE PARTICULES SOLIDES). DES REALISATIONS DE VITESSE SONT PRODUITES A L'AIDE DE GENERATEURS ALEATOIRES CONTRAINTS DE RESPECTER LES CORRELATIONS ISSUES D'UN MODELE DE TURBULENCE, AINSI QUE DES EFFETS DE MEMOIRE; DES MOUVEMENTS DE PARTICULES FLUIDES SONT DEDUITS DE CES VITESSES ET PERMETTENT LE CALCUL DES DEPLACEMENTS DE PARTICULES SOLIDES. DES ALGORITHMES PARTICULIERS SONT PROPOSES POUR TRAITER LA REGION AU VOISINAGE DE LA PAROI, EN S'APPUYANT SUR LES RESULTATS QUANTITATIFS OBTENUS PAR LES EXPERIMENTATEURS. LA METHODE NUMERIQUE UTILISEE PERMET DE TRAITER UNE LARGE GAMME DE DIAMETRES ET MASSES SPECIFIQUES DE PARTICULES. DES EXEMPLES DE CALCUL DE TRAJECTOIRE SONT PRESENTES A TITRE DE VALIDATION DE LA METHODE DANS LE CADRE D'EXPERIENCES CLASSIQUES, OU COMME EXEMPLE D'APPLICATION PRATIQUE POUR LA CONFIGURATION D'UN DECANTEUR

Download or read book Dynamique Et Statistiques de Particules Allong es Et Flexibles Dans Des coulements Turbulents written by Sofia Allende and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This thesis analyses the dynamics of small complex objects immersed in a turbulent environment. Turbulent flows are akin to apparent random fields, that usually display very non-Gaussian and fluctuating statistics, and which are known to enhance the mixing and the transport of the objects that they carry. Here, we focus on the transport of small complex particles, which are characterized by a non-trivial interplay between their mass, their shape and their rheology. Our aim is to gain a physical understanding on how turbulent fluctuations prescribe the dynamics of such complex particles, and lead to various physical phenomena, including preferential concentration, their deformation or catastrophic events such as their fragmentation. Studying such phenomena is relevant for both industrial and sustainability issues. For instance, while volcanic ash has direct impacts for the commercial flight industry, the blooming of diverse types of species such as jellyfishes or phytoplankton has consequences both for the maintenance of power plants and for the thermodynamics of our planet.Our approach relies on a systematic use of massive numerical simulations of the Navier-Stokes equations to generate homogeneous isotropic turbulence at high Reynolds number, and analyze in details the statistics of various types of particles such as inertial spheroids and flexible fibers. For small inertial spheroids, our numerical work shows that the translational and the rotational motion are essentially decoupled. While the translational motion can be described by the motion of a sphere with a suitably defined effective mass, the rotational dynamics displays more intricate features. This reflects in the statistics of the rotation rate and in the concentration properties. Conversely to translational motion, the rotational dynamics is therefore non-universal and depends on the specific shape of the spheroids.For small inertialess fibers, which constitute a paradigmatic example of flexible elongated particles, we find that the dynamics is most of the time closely resembling that of a stiff rod. Yet, in very rare and intermittent episodes, the fibers experience violent buckling events, which correlate to strong local compressions exerted by the local turbulent flow. Besides, detailed statistical investigations reveal that flexibility also produces misalignments of the fibers, e.g. deviations in the statistics of the orientation compared to the dynamics of a completely stiff rod. Our most salient observation is that the coupling between such flexible fibers and the turbulence can be phenomenologically modeled in terms of various activation processes, both for the buckling rate and for the misalignments statistics.We finally investigate scenarios for turbulent fragmentation of brittle fibers. To that end, we implement in our numerics two mechanisms leading to the fibers breaking in smaller pieces, either because of tensile failure or because of flexural failure. We sketch a stochastic description of such violent events that paves the way to better parametrization of turbulent-induced fragmentation of brittle material in industrial codes.

Download or read book tude de la dynamique des particules inertielles dans des coulements al atoires written by Benjamin Pergolizzi and published by . This book was released on 2012 with total page 167 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse porte sur la dynamique de particules inertielles dans des écoulements instationnaires. Qu'il s'agisse de gouttelettes d'eau dans les nuages chauds ou de poussière dans les disques circumstellaires, de telles impuretés se découplent de la dynamique de l'écoulement et se répartissent de façon hétérogène. La modélisation des interactions microphysiques entre particules nécessite alors de comprendre et de quantifier ce phénomène de concentration préférentielle. L'apparition de telles hétérogénéités s'explique par la présence simultanée de deux mécanismes. D'une part, l'inertie des particules les conduit par effet centrifuge à se détacher des tourbillons de l’écoulement pour se concentrer dans les zones d'étirement. D'autre part, la dynamique des particules étant dissipative, celles-ci se concentrent aux temps longs sur un attracteur fractal. Ces effets sont généralement étudiés de façon séparée en considérant soit des écoulements stationnaires, soit des écoulements sans corrélation temporelle et donc dépourvus de structures. J'introduis dans cette thèse un modèle d'écoulement aléatoire ayant un temps de corrélation fini (mesuré par un nombre de Kubo) et qui couvre ces deux cas. Cette approche me permet d'identifier et d'étudier de façon analytique différents régimes de la dynamique des particules en fonction de ce paramètre ainsi que du nombre de Stokes mesurant l'inertie des particules. La richesse de ce modèle permet de mettre en évidence la complexité de l'interférence entre les deux mécanismes conduisant à des concentrations préférentielles.

Download or read book ANALYSE DES CARACTERISTIQUES DE LA VITESSE DE CHUTE DE PARTICULES SOLIDES EN ECOULEMENT TURBULENT written by SOPHIE.. CADIERGUE and published by . This book was released on 1998 with total page 158 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'ANALYSE DE LA VITESSE DE CHUTE DE PARTICULES SOLIDES DANS UN ECOULEMENT TURBULENT REND COMPTE DES INTERACTIONS POSSIBLES ENTRE LES STRUCTURES D'UN ECOULEMENT ET DES PARTICULES QUI SEDIMENTENT. LES MECANISMES TURBULENTS DES ECOULEMENTS REELS ETANT PEU ACCESSIBLES A LA MESURE, NOUS AVONS MENE NOTRE ETUDE DANS UNE TURBULENCE DE GRILLE. L'ECOULEMENT EST VERTICAL ASCENDANT ET LE NOMBRE DE REYNOLDS BASE SUR LA MAILLE DE LA GRILLE EST RE#M=2330. LES PARTICULES CHOISIES SONT SPHERIQUES, DE DENSITES VARIEES (VERRE, AGATE, ACIER, PLOMB) ET DE DIAMETRES COMPRIS ENTRE 2 ET 5 MM. DES GRAVIERS FINS PERMETTENT DE DETERMINER L'INFLUENCE DE LA FORME SUR LA VITESSE DE SEDIMENTATION. L'ETUDE PREALABLE DE L'ECOULEMENT PAR V.D.L. PERMET DE MESURER LES CARACTERISTIQUES DU CHAMP DES VITESSES, ET D'ESTIMER LES ECHELLES SPATIALES ET TEMPORELLES DE LA TURBULENCE. L'ANALYSE DE LA SEDIMENTATION DANS L'ECOULEMENT PORTE D'UNE PART SUR LES TRAJECTOIRES DES PARTICULES, ET D'AUTRE PART SUR LES COMPOSANTES DE LEUR VITESSE DE CHUTE. LES RESULTATS METTENT EN EVIDENCE LE ROLE PREPONDERANT DU DIAMETRE SEDIMENTOLOGIQUE DES PARTICULES D#S SUR LES INSTABILITES DE LEUR SILLAGE, SUR LEUR VITESSE DE CHUTE DANS L'ECOULEMENT ET SUR LEUR CAPACITE A REPONDRE AUX PERTURBATIONS DE L'ECOULEMENT. LA VITESSE DE CHUTE DE CES SEDIMENTS DANS L'ECOULEMENT PEUT ALORS ETRE DETERMINEE A TRAVERS UN NOMBRE SANS DIMENSION, LIE AUX CARACTERISTIQUES DES PARTICULES (D#S) ET DE LA TURBULENCE (RE#L).

Download or read book Etude Exp rimentale de la Dynamique de Particules Inertielles Dans Une Turbulence de Grille en Soufflerie written by Muhammad Nauman Qureshi and published by . This book was released on 2009 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: N the current research work, the effects of particle's finite size and density on their Lagrangian dynamics in turbulent flow have been explored. The flow type is grid generated wind tunnel turbulence. Gas inflated soap bubbles are used as particles whose size and density can be adjusted as per requirement within an attainable range. The particles injected into the flow are tracked in a Lagrangian manner employing the state-of-the-art Ultrasonic Doppler Velocimetry. A range of particle sizes and densities were studied by systematically varying them, while keeping flow configuration the same. For each set of particle size and density their Lagrangian velocity and acceleration statistics were calculated after recording thousands of velocity signals. The Lagrangian velocity PDFs were found to be Gaussian and: independent of particle size and density; and identical to the Eulerian velocity PDFs of the carrier flow. Regarding particles Lagrangian acceleration, no effect of particle size and density was observed on the normalized acceleration PDFs. These effects were only observed upon particles acceleration variance which for neutrally buoyant particles decreases monotonically with increasing particle size. However, for heavier particles the finite size effects on particles acceleration variance can be trivially extrapolated neither from heavy point particle limit nor from neutrally buoyant case. The dynamics of all the data sets studied were found to be intermittent. The particles response to turbulent forcing, obtained from acceleration autocorrelations was found not to vary much as it remains of the order of kolmogorov's time scale for all the data sets as compared with particles response time.

Download or read book Etude Exp rimentale de la Dynamique de Particules Inertielles Dans Une Turbulence de Grille en Soufflerie written by Muhammad Nauman Qureshi and published by . This book was released on 2009 with total page 231 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: n the current research work, the effects of particle's finite size and density on their Lagrangian dynamics in turbulent flow have been explored. The flow type is grid generated wind tunnel turbulence. Gas inflated soap bubbles are used as particles whose size and density can be adjusted as per requirement within an attainable range. The particles injected into the flow are tracked in a Lagrangian manner employing the state-of-the-art Ultrasonic Doppler Velocimetry. A range of particle sizes and densities were studied by systematically varying them, while keeping flow configuration the same. For each set of particle size and density their Lagrangian velocity and acceleration statistics were calculated after recording thousands of velocity signals. The Lagrangian velocity PDFs were found to be Gaussian and: independent of particle size and density; and identical to the Eulerian velocity PDFs of the carrier flow. Regarding particles Lagrangian acceleration, no effect of particle size and density was observed on the normalized acceleration PDFs. These effects were only observed upon particles acceleration variance which for neutrally buoyant particles decreases monotonically with increasing particle size. However, for heavier particles the finite size effects on particles acceleration variance can be trivially extrapolated neither from heavy point particle limit nor from neutrally buoyant case. The dynamics of all the data sets studied were found to be intermittent. The particles response to turbulent forcing, obtained from acceleration autocorrelations was found not to vary much as it remains of the order of kolmogorov's time scale for all the data sets as compared with particles response time.