Morphogénèse dans les fluides granulaires

Numerical simulation of patterns in granular media

• Auteur / Autrice : Jon Alm Eriksen
• Direction : Renaud Toussaint, Eirik Grude Flekkøy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géophysique
• Date : Soutenance le 07/09/2015
• Etablissement(s) : Strasbourg en cotutelle avec Universitetet i Oslo
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de physique du globe (Strasbourg ; 1997-2020)
• Jury : Président / Présidente : Gaute Einevoll
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Eirik Grude Flekkøy, Gaute Einevoll, Elisabeth Bouchaud, Philippe Claudin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Elisabeth Bouchaud, Philippe Claudin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Magmatisme

Dynamique des fluides

Milieux granulaires

Mots clés libres

Géophysique

Morphogénèse

Fluides granulaires

Mécanique des fluides

Granulaires

Geophysics

Morphogenesis

Granular fluid

Fluid mechanics

Granular material

Résumé

Cette thèse traite des propriétés de systèmes d'écoulements biphasiques immiscibles en géométrie confinée, en présence de matériaux granulaires immergés. En particulier, elle traite des propriétés des expériences rapportées par B. Sandnes et al., Patterns and flow in frictional fluid dynamics (Nat. Commun, 2, 288, 2011). Le résultat principal est un article qui introduit l'application de ces systèmes à la formation d'intrusions magmatiques. D'autres résultats consistent en deux schémas numériques qui peuvent simuler différents aspects de la dynamique, et en un ensemble de résultats théoriques qui permettent des prédictions quantitatives quand aux modes d'écoulement et de déformation de système bi-fluides/grains.

This thesis is about properties of a two-phase flow system in a confined geometry, containing submerged granular material. In particular, it investigates properties of experiments reported in B. Sandnes et al., Patterns and flow in frictional fluid dynamics (Nat. Commun, 2, 288, 2011). The main result is a paper which introduces the application of these systems to the formation of magmatic intrusions. Other results are two numerical schemes which can be used to simulate different aspects of the dynamics, and a number of theoretical considerations which give quantitative predictions regarding features of the flow behavior.