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Accueil du site > Séminaires > Archives > Année 2011 > Jérémie Bec

Suspensions turbulentes de particules lourdes

Jérémie Bec

à 14h en salle C. Brot

La poussière, les gouttelettes et autres particules de taille finie avec un grande densité de masse, suspendues dans des écoulements turbulents, interviennent dans nombre de phénomènes naturels et de processus industriels, tels que la croissance des gouttes de pluie dans les nuages subtropicaux, la formation des planétésimaux dans le système solaire primitif et la combustion dans les moteurs Diesel. Une question clef de la modélisation de telles suspensions est d’estimer le taux auquel ces particules entrent en collision pour notamment mieux comprendre l’origine d’échelles de temps courtes dans le déclenchement des précipitations ou bien de la formation des planètes. Nous avons récemment identifiés deux phénomènes physiques qui expliquent une accélération des collisions : les concentrations préférentielles, c’est-à-dire le développement de très fortes inhomogénéités dans la distribution spatiale des particules et la formation de "caustiques" (aussi appelé effet fronde) qui résulte dans de fortes probabilités que les particules se trouvent arbitrairement proches avec de grandes différences de vitesse.

RÉFÉRENCES :
- Clustering and collisions of heavy particles in random smooth flows, J. Bec, A. Celani, M. Cencini & S. Musacchio, Phys. Fluids 17, 073301, 2005, [arXiv:nlin/0407013]

- Heavy particle concentration in turbulence at dissipative and inertial scales, J. Bec, L. Biferale, M. Cencini, A. Lanotte, S. Musacchio & F. Toschi, Phys. Rev. Lett. 98, 084502, 2007, [arXiv:nlin/0608045]

- Stochastic suspensions of heavy particles, J. Bec, M. Cencini, R. Hillerbrand & K. Turitsyn, Physica D 237, 2037-2050, 2008, [arXiv:0710.2507]

- Intermittency in the velocity distribution of heavy particles in turbulence, J. Bec, L. Biferale, M. Cencini, A. Lanotte & F. Toschi, J. Fluid Mech. 646, 527-536, 2010, [arXiv:0905.1192]

Mots-clés

Fluides & Matériaux Complexes