Suspensions turbulentes de particules de tailles finies : dynamique, modification collective de l'écoulement turbulent

par Mamadou Cisse

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jérémie Bec.

Soutenue le 10-04-2015

à Nice , dans le cadre de École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes) , en partenariat avec Laboratoire Joseph-Louis Lagrange (Nice, Alpes-Maritimes) (laboratoire) et de Joseph Louis LAGRANGE / LAGRANGE (laboratoire) .

Le président du jury était Michel Lance.

Le jury était composé de Jérémie Bec, Michel Lance, Mickaël Bourgoin, Sergio Chibbaro, Holger Homann, Markus Uhlman, Gregory A. Voth.

Les rapporteurs étaient Mickaël Bourgoin, Sergio Chibbaro.


  • Résumé

    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.

  • Titre traduit

    Finite size particles suspensions in a turbulent flow : dynamic, flow modifications and collectives effects


  • Résumé

    The numerical and experimental work of this thesis contribute to a better understanding of the dynamics of large particles in a turbulent flow. The first part allowed me to quantify their relative motion to the flow and their local influence on the surrounding flow. In a second part, I found that the collective effect of particles is to reduce the amplitude of turbulent fluctuations. In revanche, they have no influence on the fine statistical properties of the flow. Also, these measurements suggest the existence of a phase transition in the larger scales of the flow beyond a critical threshold of the number of particles.


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