MilieuxFluides, Réactifs, Multiphasiques
Présentation du Groupe Les thématiques abordées dans ce Groupe relèvent de la dy-namique et de la thermique des milieux fluides avec couplages multi-échelle. Les études sont à la fois fondamentales et ap-pliquées, théoriques et expérimentales. Elles concernent l’hy-drodynamique (stabilité, transition vers la turbulence y compris de fluides à rhéologie complexe), la magnétohydrodynamique, les écoulements multiphasiques (hydrodynamique diphasique, écoulements à phase dispersée, interaction turbulence/particu-les, sprays), la mécanique et la physique des fluides complexes (lien micro-structure/comportement), les écoulements réactifs (combustion en milieu poreux, combustion diphasique).Le développement de techniques de mesures innovantes est une préoccupation importante du Groupe. On citera la rhéo-opti-que permettant la caractérisation de la concentration et de l’ani-sotropie des suspensions et la fluorescence induite par laser à deux couleurs donnant accès à la température de gouttelettes en combustion.
Thématiques scientifiques • Hydrodynamique• Rhéologie et mécanique des fluides complexes• Milieux réactifs• Milieux multiphasiques• Acoustique (coopération avec l’INRS)
Opérations de recherche• Stabilité, transition vers la turbulence, structures cohérentes• Contrôle magnétohydrodynamique des écoulements et contrôle par le domaine • Dynamique des milieux multiphasiques• Rhéophysique des milieux dispersés• Refroidissement par eau des surfaces à hautes températures• Combustion diphasique• Physique et modélisation des feux de forêts• Biofilms
Applications industrielles et sociétales• Procédés sidérurgiques : refroidissement par eau• Industries agro-alimentaire et papetière• Simulation des feux de forêts• Injection de combustibles liquides dans les moteurs (automo- biles et aéronautiques)• Problèmes environnementaux de dispersion et déposition de particules
Simulation de propagation de feux de forêt
Simulation des effets de concentration préférentielle de particules inertielles (en noir) en écoulement turbulent
Forme prise par un volume d’étain liquide sous l’action des forces de Laplace générées par une induction magnétique uniforme, sinusoïdale en temps et normale au plan de la figure
Ondes de Rossby thermiques : niveaux de vitesse radiale et écoulements zonaux (en noir) créés par effet non linéaire ; calcul par modèle réduit 2D pour un problème 3D
Laboratoire d'Énergétique et de MécaniqueThéorique et Appliquée UMR 7563
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Moyens Humains• 32 Chercheurs et enseignants-chercheurs• 1 Ingénieur d‘études• 15 Doctorants• 5 Post-doctorants
Moyens Scientifiques et TechniquesInstallations expérimentales
• Boucles expérimentales écoulement gaz-liquide : swirling-turbulence à bulles• Boucle pour les études de stabilité de nappes liquides avec et sans suspension de particules• Banc d’écoulement diphasique en vibration avec amplitude et fréquence variables• Banc de chauffage par induction• Banc d’étude des interactions gouttes/parois• Banc de combustion diphasique• Banc d’injection directe 1500 bars (sprays Diesel)
Moyens de mesure
• Système PIV 2D et 3D. Equipements DANTEC• Système UVP. Equipements DANTEC Met-Flow• Vélocimétrie ultrasonore• Chaînes de vélocimétrie Laser 1D DANTEC flowlight et 2D DANTEC flow explorer• 2 Rhéomètres TA Instrument à couple et vitesse imposé : modèle AR1000 et AR2000• 3 Rhéomètres à contrainte imposée: CARRI-MED, PHYSICA (modèle MCR300), HAAKE (modèle MARS).• Granulomètre phase Doppler (PDA) DANTEC• Caméra rapide Photron (3000 fps @ 1024x1024)• 3 chaînes de fluorescence induite par laser à deux couleurs• Chaîne PLIF à deux couleurs
Codes de calcul
• FLUENT™• FDS (Fire Dynamic Simulator)• Code DNS pour les écoulements turbulents en canal• Code THETIS (anciennement AQUILON)• Code de résolution de l’équation de Williams-Boltzmann• Code Navier Stokes 2D permettant la prise en compte de géométries complexes• Code de propagation de feux de forêt• Code de calcul électromagnétique
Mesure de la température des gouttes dans une flamme laminaire diphasique par fluorescence induite par laser à deux couleurs
Contact :Olivier Sé[email protected]
Dispositif rhéoptique
Matrice de Mueller d’une émulsion
Laboratoire d'Énergétique et de MécaniqueThéorique et Appliquée UMR 7563
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