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Dynamique et statistique de particules dans un écoulement turbulent – DSPET

Résumé de soumission

La description du transport de particules par des écoulements - turbulents présente de nombreux défis, aussi bien sur le plan expérimental - que théorique. La modélisation et la simulation numérique de ces écoulements - ont connu des progrès rapides ces dernières années, grâce aux approches - statistiques eulériennes ou lagrangiennes, qui ont permis de développer un - grand nombre d'applications. Néammoins, la compréhension des mécanismes - physiques reste encore incomplète, et les modèles se heurtent encore à de - nombreuses difficultés comme les effets de polydispersion, d'interactions entre - particules ou les effets collectifs. - - Grâce aux progrès expérimentaux récents dans ce domaine, il est possible de suivre, - avec une résolution suffisante en temps et en espace, les mouvements - de plusieurs particules dans des écoulements turbulents de laboratoire. Par ailleurs, - la possibilité de simuler le mouvement de particules ponctuelles dans des écoulements - à nombres de Reynolds réalistes, jointe a la compréhension théorique de problèmes - simplifiés de dynamique de particules permettent d'envisager une meilleure description - des propriétés du mouvement de particules en turbulence. - - L'objectif de ce projet est de coordonner l'effort de groupes expérimentaux, - numériques et théoriques travaillant activement sur le problème du transport - turbulent de particules. Les problèmes abordés consisteront tout d'abord - à étudier en détail l'effet de la taille et de la densité - sur la dynamique, aussi bien d'une seule particule que de celle de deux particules - (diffusion de Richardson), ou davantage, et d'établir ainsi la limite de validité des lois - généralement employées. Il s'agira par ailleurs de caractériser la - description de la dispersion d'un nuage de particules, en particulier la - les fluctuations de la géometrie du nuage. Les propriétés statistiques des - distributions de particules lourdes dans l'écoulement, en particulier leurs - hétérogénéités (concentration préférentielle) seront determinées. Les études numériques - et théoriques auront pour but d'aider à interpréter les expérience, en - particulier en ce qui concerne les structures visibles dans la répartition - spatiale des particules. Les problèmes d'interaction entre particules seront - également étudiés. La question de savoir comment une particule modifie - l'écoulement en son voisinage, et affecte le mouvement d'autres particules sera - particulièrement étudiée. Les probabilités de collision entre particules seront - déterminés, ainsi que l'évolution d'une suspension de particules soumises - à des collisions inélastiques, telles que deux particles en collision s'aggrègent, - comme pour une suspension de gouttelettes dans l'air. - - Enfin, l'étude de modèles de transport de particules, de type simulations - des grandes échelles, sera confronté au résultats expérimentaux. ...

Coordination du projet

Alain PUMIR (Université)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 580 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 48 Mois

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