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Out of equilibrium statistical physics of particle aggregates

- Leader : Noblin Xavier

- External Collaborators : Bec Jérémie, Cisse Mamadou (Laboratoire Lagrange, OCA, Nice)

- Financial supports : OCA

- Description :

Nous étudions dans le cadre de cette collaboration avec l’équipe de Jérémie Bec de l’OCA une expérience de dynamique de particules soumises à un potentiel fluctuant. Les travaux récents de cette équipe du laboratoire Lagrange sur les particules de taille finie dans un écoulement turbulent les ont conduits à s’intéresser aux effets de collisions élastiques. Le phénomène de « collisions élastiques collantes » a été mis en évidence (Bec et al. 2013), il est responsable de l’apparition d’agrégats. Un cas spécifique est celui pour lequel les particules sont dans un paysage aléatoire qui varie au cours du temps. Les particules ont alors tendance à se concentrer dans les vallées du potentiel mais leur taille finie les conduit en fait à y former des agrégats.

Nous complétons au LPMC, du point de vue expérimental, l’étude analytique et numérique actuellement menée à l’OCA (température effective, propriétés géométriques et microscopiques). Malgré sa richesse et sa formulation très simple, ce problème de physique statistique hors-équilibre reste à ce jour mal compris. Nous créons un paysage aléatoire qui varie en fonction du temps à partir d’une surface élastique mis en mouvement et recouverte de particules sphériques dotées d’un grand coefficient de restitution. Les mesures sont réalisées par « Particle Tracking » à l’aide d’imagerie rapide. Le but de ces expériences est, d’une part, de tester la validité des modèles théoriques utilisés pour la dynamique de ce système et, d’autre part, d’atteindre une meilleure convergence des statistiques en comparaison des simulations numériques pour des nombres de particules très élevés. Le nombre de collisions devient en effet très grand lorsque les agrégats contiennent beaucoup de particules et leur traitement numérique peut alors être extrêmement couteux.

Mots-clés

Fluides & Matériaux Complexes, MIMIC