Laboratoire de Mécanique des Fluides et d'Acoustique - UMR 5509

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Nicolas Rimbert, LEMTA, Nancy

Étude de la fragmentation et de l’agglomération turbulente

Jeudi 17 mai 2018 à 14h, ECL, bât W1, salle 106

Étude de la fragmentation et de l'agglomération turbulente

Dans cet exposé en deux parties, je présenterais les recherches que j’ai menées ces quinze dernières années sur la fragmentation et l’agglomération turbulente en mettant l’accent sur les applications issues de problèmes de sécurité et d’environnement.

La première partie est consacrée à l’étude de la fragmentation turbulente en commençant par un modèle de cascade auto-similaire développé pour décrire la lutte aérienne contre les feux de forêt.

Ce type de modèle fait débat et j’ai eu l’occasion de le revisiter lors d’études conjointes avec l’IRSN (Institut de Radioprotection et de Sureté Nucléaire) sur les accidents nucléaires graves (prémélange du Corium avec l’eau environnante). Je présenterais donc les résultats que l’on a obtenu sur la fragmentation d’une goutte et d’un jet de métal liquide dans l’eau. Il s’agit de montrer comment l’énergie cinétique initiale se répartit entre le fluide environnant et les morceaux/débris. On montre également que la statistique des plus petits morceaux est fortement influencée par la turbulence générée par le processus de fragmentation. Ceci peut également être relié à la statistique des tourbillons à petit échelle de la turbulence souvent dénommés intermittence. Le modèle proposé considère, via la conservation du moment cinétique, que les tourbillons suivent une évolution analogue à une marche aléatoire sans recouvrement, ce qui permet de calculer tous ses coefficients.

Enfin on présentera l’installation Jet Diphasique (JeDi) qui devrait permettre de tester ce modèle jusqu’à des nombres de Weber de plusieurs milliers.

La seconde partie sera consacrée, si le temps le permet, à l’étude de l’agglomération entre nanoparticules et leur collecte par des gouttes d’eau. Il s’agit de travaux développés en commun avec l’Institut National de Recherche et de Sécurité (INRS). Les modèles développés sont soit eulériens (liés à la méthode de quadrature des moments) pour modéliser la statistique de l’agglomération, soit lagrangiens (et utilisent une équation différentielle stochastique) pour calculer la probabilité (ou noyau) de collecte d’une particule par une goutte.

Agenda

séminaire

  • Jeudi 17 mai 14:00-15:00 -

    sém. Nicolas Rimbert, LEMTA

    Lieu : ECL, bât W, salle 106


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