Deplacement et instabilites de fluides miscibles et immiscibles en cellule de hele-shaw

par ERIC LAJEUNESSE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Dominique Salin.

Soutenue en 1999

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Ce memoire presente une etude experimentale du deplacement de fluides en cellule de hele-shaw (deux plaques separees par une faible epaisseur). Dans la premiere partie, nous etudions la destabilisation du doigt de saffman-taylor en secteur angulaire observe pour des fluides non miscibles. Nous montrons que la forme de la ligne centrale (fjord) qui divise le doigt en deux branches secondaires est semblable a la trajectoire d'une particule advectee sur l'interface d'un doigt qui resterait stable. Ces fjords se comportent comme des murs virtuels entre lesquels de nouvelles branches secondaires se developpent de sorte que le motif se complexifie rapidement. Nous avons calcule la fonction de distribution de la taille des branches secondaires. Les resultats, en accord avec les observations experimentales, montrent que, en canal lineaire, la probabilite d'observer une branche de taille superieure a la largeur du canal est negligeable. Dans les secteurs de tres grands angles, on observe la formation de fjords infinis separant des structures de grande taille. La seconde partie de ce memoire est consacree a l'etude du deplacement de fluides miscibles en cellule rectangulaire verticale dans la limite des grands nombres de peclet (diffusion negligeable) et en gravite stabilisante. Il se forme alors une mince langue de fluide injecte entre les plaques de la cellule. L'avancee et l'epaisseur de cette langue sont mesurees par absorption de la lumiere. Nous presentons un modele, confirme par les experiences, qui prevoit l'existence de trois domaines differents en fonction des valeurs des parametres de controle. Le premier correspond a une interface dont la forme est celle d'une langue autosimilaire. Le second domaine est marque par la presence d'une pointe de faible diametre. Le troisieme domaine correspond a la formation d'un motif de digitation a trois dimensions, de longueur d'onde egale a cinq fois l'epaisseur de la cellule.


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Informations

  • Détails : 160 p.
  • Annexes : 87 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : T Paris 6 1999 274
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1999
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