Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels




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Lundi 19 octobre 2020, soutenance de thèse de Daniel Odens Mora-Paiba

Concentration préférentielle et vitesse de chute de particules inertielles en écoulement turbulent

Les écoulements chargés de particules turbulentes sont répandus dans les applications industrielles et les phénomènes naturels. Au cours des dernières décennies, deux observations : la concentration préférentielle et la modification de la vitesse de sédimentation des particules se sont démarquées comme les conséquences les plus pertinentes de ces interactions particule-turbulence. Compte tenu de la complexité du problème, je présenterai un aperçu des travaux menés pendant ma thèse. Cela comprendra : une analyse de sensibilité de la méthode de tessellation Vorono \ "i, qui est largement utilisée pour quantifier la concentration préférentielle. Nous avons trouvé quelques écueils qui compromettent les résultats de l’analyse en utilisant des enregistrements unidimensionnels. Deuxièmement, je décrirai également certaines particularités de la cascade de turbulence dans les flux générés par une grille active, par exemple, nos résultats montrent qu’une grille active laissée ouverte (avec un blocage minimum) présente des ’scalings’ similaires à celles trouvées dans les grilles fractales. Troisièmement, je décrirai une nouvelle méthode pour estimer la longueur intégrale. Cette méthode est applicable à de nombreuses conditions d’écoulement, même lorsque la fonction d’autocorrélation ne passe pas par zéro, comme dans certains flux générés par des grille active. D’ailleurs, je présenterai quelques résultats d’une nouvelle approche proposée pour estimer la turbulence de phase de porteuse dans la présence de particules. Mesurer les deux phases avec précision est une tâche difficile. Finalement, je montrerai quelques données suggérant que le nombre de Taylor Reynolds $ Re_ \ lambda $ est le principal facteur contribuant à la modification de la vitesse de sédimentation des particules : à des valeurs croissantes de $ Re_ \ lambda $, les particules ont tendance à voir leurs vitesses de sédimentation entravées.