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Transient aspects of the polymer induces drag reduction phenomenon / Anselmo S. Pereira in RHEOLOGIE, Vol. 32 (12/2017)

[article]  inRHEOLOGIE > Vol. 32 (12/2017) . - n. p. Titre : Transient aspects of the polymer induces drag reduction phenomenon Type de document : texte imprimé Auteurs : Anselmo S. Pereira, Auteur Année de publication : 2018 Article en page(s) : n. p. Note générale : Thèse accessible en ligne - Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Analyse numérique Polymères Rhéologie Tags : 'Direct  numerical  simulation'  'T  turbulent  flow'  'FENE-P  model'  'Réduction  de  la  traînée'  'Transitory  aspects'  'Polymer  degradation' Index. décimale : 532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) Résumé : The addition of a small amount of polymers of high molecular weight can lead to a pressure drop decrease in turbulent flows. The polymers successively stretch and coil by interacting with the turbulent structures, which imposes a transient behaviour on the drag reduction (DR). As a result, DR undergoes three stages over time: A, B, and C. In stage A, DR departs from zero and assumes negative values due to a significant polymer stretching at the beginning of the process, which requires energy from the flow. After the minimum DR is reached, the polymers start their coil-stretch cycle and DR increases in response to the development of turbulent structures, achieving a maximum value, which makes for the beginning of stage B. However, during their coil-stretch cycle, polymers can be mechanically degraded as a result of an intense polymer stretching, which reduces their ability to act as energy exchange agents. Hence, when polymer degradation becomes pronounced, DR decreases until achieving a final value. The polymer degradation process characterizes the stage C. In the present work, numerical analyses are conducted aiming to investigate the stages A, B and C. The transient aspects of the polymer induced drag reduction phenomenon are explored with the aid of direct numerical simulations of turbulent plane Poiseulle and Couette flows of viscoelastic FENE-P fluids taking into account a large range of Reynolds number, Weissenberg number and maximum polymer molecule extensibility. Stages A and B are carefully studied from tensor, energy budget and spectral perspectives. A polymer scission model is developed in order to numerically reproduce the stage C. Note de contenu : - INTRODUCTION AND METHODOLOGY - RESULTS : The development of DR-Stage A - The DR mechanism-Stage B - The polymer degradation-Stage C Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=29773 [article]

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Rhéologie et microstructure des suspensions de fibres concentrées non-browniennes / Nahed Sihem Bounoua in RHEOLOGIE, Vol. 32 (12/2017)

[article]  inRHEOLOGIE > Vol. 32 (12/2017) . - n. p. Titre : Rhéologie et microstructure des suspensions de fibres concentrées non-browniennes Type de document : texte imprimé Auteurs : Nahed Sihem Bounoua, Auteur Année de publication : 2018 Article en page(s) : n. p. Note générale : Thèse accessible sur HAL Archives (id. : HAL Id : tel-01450694, version 1) - Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Dispersions et suspensions Fibres Microstructures Rhéologie Viscosité Index. décimale : 532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) Résumé : Les suspensions de fibres constituent des systèmes modèles capables d'imiter le comportement de matériaux industriels tels que les composites chargés de renforts pendant leur mise en forme, d'où la nécessité d'en étudier et prédire le comportement rhéologique. Au cours de ma thèse, j'ai étudié des suspensions modèles à différentes concentrations, Φ, qui sont constituées de fibres rigides de différents rapports d'aspect, a=d/L=[10,18,33], où L et d sont la longueur et le diamètre des fibres immergées dans une matrice fluide newtonienne de viscosité η0. Mon objectif principal a été d'explorer des régimes de forte concentration, jamais étudiés auparavant, où les interactions entre fibres jouent un rôle important. J'ai mis en place des méthodes expérimentales originales de rhéométrie en géométrie torsionnelle plan-plan, afin de mesurer de manière fiable les fonctions matérielles d'une suspension de fibres : la viscosité ηs, les deux différences de contraintes normales, N1=∑11-∑22 et N2=∑22-∑33, ainsi que les contraintes normales particulaires : ∑p11 (suivant la direction de l'écoulement), ∑p22 (suivant la direction du gradient de vitesse) et ∑p33 (suivant la direction de vorticité). Je me suis également attachée à élaborer un modèle capable d'expliquer l'origine de la rhéofluidification observée dans les suspensions de fibres à grande concentration. Note de contenu : - Viscosité en régime stationnaire - Viscosité en régime transitoire - Modèle de rhéofluidification - Contraintes normales et phénomènes de migration Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=29774 [article]

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Convection de Rayleigh-Bénard pour des fluides rhéofluidifiants : approche théorique et expérimentale / M. Bouteraa in RHEOLOGIE, Vol. 32 (12/2017)

[article]  inRHEOLOGIE > Vol. 32 (12/2017) . - n. p. Titre : Convection de Rayleigh-Bénard pour des fluides rhéofluidifiants : approche théorique et expérimentale Type de document : texte imprimé Auteurs : M. Bouteraa, Auteur Année de publication : 2018 Article en page(s) : n. p. Note générale : Thèse accessible en ligne sur these.fr - Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Fluides, Mécanique des Rhéofluidifiants Rhéologie Index. décimale : 532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=29775 [article]

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Towards efficient numerical techniques for real time image-based thermal and non-newtonian fluid flows computational upscaling in porous media / Elena Lopez in RHEOLOGIE, Vol. 32 (12/2017)

[article]  inRHEOLOGIE > Vol. 32 (12/2017) . - n. p. Titre : Towards efficient numerical techniques for real time image-based thermal and non-newtonian fluid flows computational upscaling in porous media Type de document : texte imprimé Auteurs : Elena Lopez, Auteur Année de publication : 2018 Article en page(s) : n. p. Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Composites Fluides non newtoniens Fluides, Mécanique des Homogénéisation (technologie) Imagerie numérique Perméabilité Rhéologie Temps réel (informatique) Index. décimale : 532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) Résumé : Dans le cadre du contrôle temps réel des structures en cours de fabrication ou de l'adaptativité des procédés pour la réduction de défaut, la simulation et l'homogénéisation des 'propriétés basées sur images réelles semble être une technique prometteuse, Toutefois, elles impliquent trois défis: I) le traitement d'images réelles, II) l'utilisation de techniques d'homogénéisation adaptées aux physiques en jeu, III) la contrainte "temps réel" pour être véritablement exploitable. Les techniques classiques d'acquisition génèrent des quantités de données énormes qu'il est nécessaire de traiter pour atteindre le "temps réel". Pour cela, il est pertinent de développer des techniques pour extraire des ces données les informations nécessaires à la prise de décision en temps réel. Concernant l'homogénéisation thermo-rnécanique, les physiques impliquées sont similaires aux échelles micro et macro et l'homogénéisation classique peut être utilisée. Cependant, dans le cas des écoulements dans les milieux poreux (imprégnation), les physiques sont différentes et de nouvelles techniques doivent être proposées. En combinant des techniques de réduction de modèle et le calcul haute performance, le coût du calcul est allégé mais encore incapable de respecter le temps réel. L'utilisation de techniques issues du "machine learning" permet l'obtention de champs solution en temps réel. Note de contenu : - Flux dans les microstructures - Homogénéisation par calcul thermique Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=29776 [article]

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Modeling and simulation of micro/nano structured fluids for engineered materials / Marta Pérez Miguel in RHEOLOGIE, Vol. 32 (12/2017)

[article]  inRHEOLOGIE > Vol. 32 (12/2017) . - n. p. Titre : Modeling and simulation of micro/nano structured fluids for engineered materials Type de document : texte imprimé Auteurs : Marta Pérez Miguel, Auteur Année de publication : 2018 Article en page(s) : n. p. Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Analyse multiéchelle Composites Dispersions et suspensions Equation cinétique Fibres Fokker-Plank, Equation de Jeffery, Equation de Modèles mathématiques Rhéologie Index. décimale : 532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) Résumé : Nowadays, suspensions involving nano to micro particles are widely used in the development of composite and engineered materials. These particles allow changing both the properties and the behavior of these materials. Therefore, in order to improve the performances and fabrication of these enhanced materilas is it important to have a detailed knowledge of its real microstructure, idealized during the design phase, in order to be able to predict their macroscopic properties. In this thesis, the modeling and simulation of suspensions involving rod-like particles throughout the different scales of description - microscopic, mesoscopic and macroscopic - and the different contration regimes - dilute, semi-concentrated and concentrated -, involving richer physics is studied. Different multiscale models are proposed, based on the kinetic theory, which is a micro to macro approach that allows to introduce the finest physics at the microscale and upscale up to the macroscale without a significant loss of information. Also, numerical experiments will be carried ou in order to check and validate these models. Note de contenu : - MULTISCALE DESCRIPTION APPROACH : Microscale: discrete description - Mesoscale: continuous description - Macroscale: macroscopic description - BEYOND JEFFERY'S EQUATION : Dilute regime - Semi-concentrate regime - Concentrated regime - EVALUATING ORIENTATION BASED-PROPERTIES Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=29777 [article]

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Les apports de la rhéologie à l'industrialisation d'un bioprocédé / N. Hardy in RHEOLOGIE, Vol. 32 (12/2017)

[article]  inRHEOLOGIE > Vol. 32 (12/2017) . - n. p. Titre : Les apports de la rhéologie à l'industrialisation d'un bioprocédé Type de document : texte imprimé Auteurs : N. Hardy, Auteur Année de publication : 2018 Article en page(s) : n. p. Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Alcool Analyse d'image L'analyse d'image est la reconnaissance des éléments contenus dans l'image. Il ne faut pas confondre analyse (décomposition en éléments) et traitement (action sur les composantes) de l'image. Champignons et constituants Etudes comparatives Fermentation Fluides non newtoniens Polymères Rhéologie Index. décimale : 532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) Résumé : La production d'éthanol à partir de biomasse lignocellulosique nécessite la transformation préalable de cette biomasse en sucres fermentescibles. Cette transformation est réalisée par voie biologique grâce à des biocatalyseurs doué d'une forte capacité sécrétoire. Ces cultures sont réalisées en bioréacteurs aérés et agités mécaniquement, qui impliquent la maîtrise des conditions physico-chimiques pour être optimisés. Or, la culture correspond à une suspension de champignon dont la viscosité augmente lors de la croissance, avec un comportement rhéofluidifiant. Les champignons se développent en filaments et forment des structures tridimensionnelles, allant du micromètre au millimètre. Pour comprendre le comportement de ce fluide complexe, une approche pluridisciplinaire, mêlant rhéologie, analyse d'image et biotechnologie a été mise en oeuvre. Note de contenu : - Développement d'outils spécifiques : Rhéomètre rotatif - Analyse d'images - Analogie entre la viscosité des polymères et celle des champignons Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=29778 [article]

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Rhéologie des écoulements granulaires : variables internes et effets d'échelle / Paul Schuhmacher in RHEOLOGIE, Vol. 32 (12/2017)

[article]  inRHEOLOGIE > Vol. 32 (12/2017) . - n. p. Titre : Rhéologie des écoulements granulaires : variables internes et effets d'échelle Type de document : texte imprimé Auteurs : Paul Schuhmacher, Auteur Année de publication : 2018 Article en page(s) : n. p. Note générale : Thèse accessible dans HAL Archives (HAL Id : tel-01571196, version 1) - Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Milieux granulaires Rhéologie Index. décimale : 532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) Résumé : Les écoulements granulaires sont Le résultat d'interactions entre particules rigides, régies par des lois de contact non régulières. La détermination d'une loi de comportement sur des bases micromécaniques claires reste aujourd'hui largement inachevée. L'objectif de cette thèse est d'enrichir la loi de comportement viscoplastique utilisée pour décrire les écoulements granulaires. De nombreux résultats expérimentaux et numériques montrent que des inhomogénéités se développent en conditions homogènes et ne peuvent être expliquées par cette loi de comportement phénoménologique qui ignore la texture du matériau. Pour cela, nous avons développé une description continue des écoulements, pour mettre en relation contrainte, taux de déformation et texture à différentes résolutions spatiales et temporelles. Nous avons montré qu'une loi constitutive locale enrichie à t'aide d'une variable interne bien définie était capable de rendre compte des inhomogénéités observées en écoulement. Le modèle permet de traiter les gradients induits par la rugosité des parois, de traiter de manière claire les effets de taille du système et également le cas de conditions aux limites variées. Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=29779 [article]

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Polymer multilayers at liquid interfaces : assembly, interfacial rheology and microfluidic probing / Corentin Trégouët in RHEOLOGIE, Vol. 32 (12/2017)

[article]  inRHEOLOGIE > Vol. 32 (12/2017) . - n. p. Titre : Polymer multilayers at liquid interfaces : assembly, interfacial rheology and microfluidic probing Type de document : texte imprimé Auteurs : Corentin Trégouët, Auteur Année de publication : 2018 Article en page(s) : n. p. Note générale : Thèse accessible sur HAL Archives (tel-01571196, version 1) - Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Chimie des surfaces Encapsulation Hydrodynamique Microfluidique Polymères Rhéologie Structures multicouches Index. décimale : 532.05 Mécanique des fluides et des liquides - Dynamique (cinétique et cinématique) Résumé : Le relargage contrôlé est un enjeu industriel auquel l'encapsulation peut répondre. Une méthode prometteuse pour fabriquer des micro-capsules consiste à déposer couche après couche des polymères à la surface de goutte d'huiles ou de bulles d'air, comme illustré sur la Figure 1. Cette thèse a pour objet ces assemblages en multicouches de polymères aux interfaces liquides. A partir d'expériences menées sur des interfaces modèles entre deux fluides non miscibles et leur modélisation, nous avons étudié l'effet des interactions à l'échelle des chaînes de polymère sur les propriétés rhéologiques de l'interface. Dans un premier temps, nous avons utilisé la géométrie modèle qu'est la goutte pendante pour étudier indépendamment les différents phénomènes impliqués dans l'assemblage des multicouches et dans leur déformation, Nous avons revisité différents modèles classiques pour décrire l'adsorption de nos polymères à l'interface, puis nous avons mesuré les modules interraciaux de différents systèrnes de polymères, comme illustré par la Figure 2. Pour cela, à l'aide de mesures complémentaires, nous avons établi un cadre pour les mesures de modules élastiques en goutte pendante. Dans un second temps, nous avons utilisé la microfluidique pour fabriquer différents types de micro-capsules et pour mesurer leurs propriétés mécaniques (Fig. 3), Celles-ci résultent des différents phénomènes étudiés dans la première partie de cette thèse. Nous avons établi un modèle et effectué des simulations numériques qui nous permettent d'extraire les principales propriétés interraciales de nos capsules à partir de la mesure de leur déformation dans les canaux microfluidiques (Fig. 4). Note de contenu : - Rhéologie interfaciale macroscopique - Mesure interfaciale microfluidique Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=29780 [article]

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