1
Physique des mouvements naturels dans les fluides Mouvements collectifs en environnement complexe, Physique des écoulements dans les végétaux, Foule et interactions: des nageurs aux bulles, Hydrodynamique de micro- nageurs, Le plancton pour la physique GDR : Physique des Plantes /Liquides aux Interfaces / Polymères & Océans / Microfluidique / Mephy Séchage/cavitation des feuilles Dollet, Marmottant Brodribb (Tasmanie), Cochard, Badel (Inrae) Microalgues et milieux complexes Peyla, Rafaï Bertin, Coasne (LIPhy-PSM) Foule de Micronageurs Peyla, Rafaï Faure (Maths, ENS), Maury (Maths, Orsay) Bulles, Acoustique & Microstructures 3D Dollet, Marmottant, Stephan Bossy (LIPhy-Optima) Plancton luminescent & fluides complexes Peyla, Rafaï Bodiguel, Pignon (LRP, Grenoble) Synthèse Nageurs interfaciaux biomimétiques Stephan Lambert (Bruxelles) z y x g H (a) Amortissement du ballottement Dollet Lorenceau (LIPhy-Modi) Gallaire (EPFL) Bancs de poissons & écoulement Peyla, Quilliet Dupont (LIPhy-Optima) Mécanique de coques molles Quilliet Coupier, Etienne, John (LIPhy-MC2) Composition Benjamin DOLLET Laeticia GREDY Philippe MARMOTTANT Philippe PEYLA Catherine QUILLIET Salima RAFAÏ Olivier STEPHAN Edouardo AL ALAM (doct.) Monica BRAVO (Post-Doc) Guillaume AMIEUX (stag.) Ummahan SELMAN (stag.)

Physique des mouvements naturels dans les fluides · 2020. 1. 30. · Physique des mouvements naturels dans les fluides Mouvements collectifs en environnement complexe, Physique

  • Upload
    others

  • View
    11

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Physique des mouvements naturels dans les fluides · 2020. 1. 30. · Physique des mouvements naturels dans les fluides Mouvements collectifs en environnement complexe, Physique

Physique des mouvements naturels dans les fluides

Mouvements collectifs en environnement complexe, Physique des écoulements dans les végétaux, Foule et interactions: des nageurs aux bulles, Hydrodynamique de micro-nageurs, Le plancton pour la physique

GDR : Physique des Plantes /Liquides aux Interfaces / Polymères & Océans / Microfluidique / Mephy

Séchage/cavitation des feuilles Dollet, Marmottant

Brodribb (Tasmanie), Cochard, Badel (Inrae)

Microalgues et milieux complexes Peyla, Rafaï Bertin, Coasne (LIPhy-PSM)

Foule de Micronageurs Peyla, Rafaï Faure (Maths, ENS), Maury (Maths, Orsay)

Bulles, Acoustique & Microstructures 3D

Dollet, Marmottant, Stephan Bossy (LIPhy-Optima)

Plancton luminescent & fluides complexes

Peyla, Rafaï Bodiguel, Pignon (LRP, Grenoble)

Synthèse Nageurs interfaciaux biomimétiques

Stephan Lambert (Bruxelles)

Sloshing in a Hele-Shaw cell: experiments and theory

–5 –4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4 5cm

0

z

yx

g

H

y

x

–1

0

(a) (b)

(c)1

FIGURE 1. (a) Sketch of the experimental set-up. (b) Raw image of the air/liquid interface,taken from the experiment without added glycerol and at a forcing frequency of 3.5 Hz.(c) Binarized image obtained after thresholding.

Solution Composition Kinematic viscosity Density Temperature(mm2 s�1) (g cm�3) (�C)

1 Base fluid(95 % ethanol + 5 % isopropanol)

1.7934 0.8047 21.0

2 Base fluid + 5 % glycerol 2.2783 0.8305 20.03 Base fluid + 20 % glycerol 3.7069 0.8807 20.54 Base fluid + 25 % glycerol 6.4688 0.9294 20.05 Base fluid + 30 % glycerol 11.853 0.9786 20.06 Base fluid + 40 % glycerol 15.319 0.9997 20.57 Base fluid + 45 % glycerol 21.388 1.0225 20.08 Base fluid + 55 % glycerol 40.594 1.0697 20.59 Base fluid + 62 % glycerol 63.428 1.0987 20.5

TABLE 1. Physical properties of the solutions used at the temperature of the experiments.

2. Experimental methods

The experimental set-up used to generate the sloshing waves in the narrow containerand to measure the free-surface displacement is shown in figure 1(a). A Plexiglas cellof height H = 15 cm, length `= 10 cm and width ⇣ = 0.3 cm is fixed to a single-axislinear motion actuator (Aerotech PRO 165). The container is partially filled from thetop with a column of liquid of height h0 = 10 cm, that is of the same order as thecontainer’s length, h0 ⇡ `, in order to limit viscous dissipation at the bottom of thecontainer. Indeed, the effect of a finite depth h0/` enters the eigenfrequency of thefundamental mode, which is the most sensitive to finite-depth effects, through a factorp

tanh (ph0/`), which equals the infinite-depth limit within less than 1 % for h0 = `(Ibrahim 2005). We use different solutions of 95 % ethanol plus 5 % isopropanol thatis mixed with glycerol (0 %, 5 %, 25 %, 40 %, 45 %, 55 % and 62 % in volume ofglycerol). The properties of the different solutions are measured with an Anton Paarviscosimeter (SVM 3000) and summarized in table 1.

831 R1-3

�$+

#!$�

����

�&$"

��((

%'���

++

+��

�"�&

����

�$&�

��$&

����

����

� �

����

�$#�

�����

#���

����

(���

����

���'

)� �

�(�($

�(���

��"

�&��

����

$&��

(�&"

'�$�

�)'�

���*�

�!��!

���(

��((

%'���

++

+��

�"�&

����

�$&�

��$&

��(�

&"'�

��((

%'���

�$��$

&���

����

��� �

"��

����

Amortissement du ballottement

Dollet Lorenceau (LIPhy-Modi)

Gallaire (EPFL)

Bancs de poissons & écoulement

Peyla, Quilliet Dupont (LIPhy-Optima)

Mécanique de coques molles

Quilliet Coupier, Etienne, John (LIPhy-MC2)

Composition

Benjamin DOLLET Laeticia GREDY Philippe

MARMOTTANT Philippe PEYLA

Catherine QUILLIET Salima RAFAÏ Olivier

STEPHAN

Edouardo AL ALAM

(doct.) Monica BRAVO

(Post-Doc) Guillaume AMIEUX (stag.)

Ummahan SELMAN (stag.)