Projet ANR-07-BLAN-0155 – DSPET : Dynamique et statistique de particules dans un écoulement turbulent
Programme : Blanc (BLANC) 2007
Année de financement : 2007
Coordinateur du projet : UNIVERSITE DE NICE - SOPHIA ANTIPOLIS (UNIVERSITE DE NICE - SOPHIA ANTIPOLIS)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Centre national de la recherche scientifique; École centrale de Lyon; Université Nice - Sophia-Antipolis
Montant : 580000.0 euros
Date de début : 2007
Durée : 48 mois
Résumé : 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.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               ...