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Accueil > Recherche > Thèses et Post-doc en cours

Moctar Gueye

Doctorant CNRS

Ecole doctorale : I-MEP2

Encadrants : Albert Magnin Co directeur : Frédéric Dufour (3SR)

Collaboration : Laboratoire 3SR

Sujet : Modélisation numérique des instabilités thermoconvectives dans les fluides à seuil.

Résumé :
La recherché proposée prend sa place au sein de l’équipe “Procédés aux échelles pertinentes” du Laboratoire Rhéologie et Procédés, dans la thématique « Rhéologie et écoulement des fluides à seuil ». Le Laboratoire est internationalement connu pour ses travaux expérimentaux sur la rhéologie et la mécanique des fluides à seuil et thixotropes.
La modélisation de la transition solide-liquide et leur impact sur les écoulements est au cœur d’une intense activité scientifique actuelle (voir par exemple l’article de revue en 2014 de Balmforth et al.dans Annual Review in Fluids Mechanics). De nombreux matériaux appelés génériquement « fluides à seuil » peuvent soutenir des contraintes importantes comme un solide ou bien de s’écouler comme un liquide en fonction du chargement appliqués. La soudaine transition entre des étatssolide et fluide représente une problématique importante dans les procédés industriels.

Le Laboratoire est riche de connaissances expérimentales sur le comportement des fluides à seuil modèles thixotropes ou non (par exemple :Piau, 2007 ; Pignon et al., 1997) dans des écoulements rhéométriques ou complexes. Notamment, des résultats novateurs ont été obtenus, dans le cadre du projet d’ANR Thim, sur l’apparition des instabilités thermoconvectives de Rayleigh-Bénard (Darbouli et al., 2013) dans lesquelles l’importance de la transition solide-liquide a été mise en évidence.

Pour progresser significativement dans la maîtrise de la compréhension, il est essentiel d’introduire cette transition solide liquide des fluides à seuil dans la modélisation numérique pour comprendreson rôle dans les écoulements complexes. Pour cela, nous nous proposons de mettre en oeuvre la méthode originale des éléments finis avec points d’intégration lagrangiens (MEFPIL) développée par le Professeur Frédéric Dufour. La MEFPIL a pour particularité et avantage majeur de dissocier points matériels et points de calculs ce qui lui permet d’être un candidat idéal pour intégrer la modélisation solide-liquide en permettant de modéliser les grandes déformations utile pour les fluides, de suivre l’histoire du fluide ce qui est essentiel pour les fluides élasto-visco-plastiques et les fluides thixotropes. Le socle de connaissances expérimentales sur les fluides modèles viendra nourrir la modélisation numérique MEFPIL en loi de comportement et lui fournira le cadre de validation pour les écoulements modélisés.


publié le , mis à jour le