Étude du comportement d'un milieu pâteux : approche biphasique et identification

par Arnaud Casella

Thèse de doctorat en Mécanique, génie mécanique, génie civil

Sous la direction de Marie Reynier.

Soutenue en 1997

à Cachan, Ecole normale supérieure .


  • Résumé

    L'objet de cette thèse a été de décrire l'écoulement d'un milieu fluide pâteux, constitue de grains et d'un liant. Nous avons développé un modèle décrivant la pate comme la superposition de deux milieux continus en interaction (phases) : le réseau de grains et le fluide interstitiel. Dans ce but, nous avons établi les lois de conservation pour chaque phase et les avons reliées, grâce au principe du changement d'échelle, aux lois de conservation existant pour chaque constituant à l'échelle microscopique. Notre travail a consiste à écrire et identifier, sur des expériences appropriées, un modèle pour chaque phase et pour leur interaction (essai de couette, essai de perméabilité). Pour la phase squelette, le problème à résoudre étant un problème de structure, nous avons du nous préoccuper a la fois du comportement intrinsèque de cette phase et de son contact a la paroi. Cela nous a conduit à développer une méthode d'identification a partir d'essais capillaires et de convergents. Son originalité réside essentiellement dans le choix de la mesure de l'erreur entre les résultats tires des expériences et ceux obtenus par simulation. Celle-ci porte sur la dissipation et est construite a partir de résultats de simulation à pression puis a vitesse imposées. Pour la mise en œuvre numérique, une approche originale de description de l'écoulement a été envisagée a l'aide d'une méthode lagrangienne dite sph, qui permet de rendre compte de très grandes distorsions géométriques localisées. Nous avons propose des modifications a cette méthode pour améliorer la précision des résultats obtenus, afin d'être représentatif du comportement de fluides visqueux newtoniens et non newtoniens. Les simulations numériques utilisant le modèle biphasique ont été effectuées à l'aide d'un code volumes finis. Elles sont en accord avec les essais de perméabilité et de passage dans un convergent, tant au niveau de la ségrégation qu'au niveau des pressions mesurées.

  • Titre traduit

    Study of the behaviour of a paste : two phases approach and identification


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Informations

  • Détails : 1 vol. (131 p.)
  • Annexes : 39 réf.

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  • Cote : CTLes / THE CAS
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