Calcul numérique et stabilité d'écoulements diphasiques tridimensionnels en microfluidique

par Sandra Tancogne

Thèse de doctorat en Mathématiques et informatique. Mathématiques appliquées et calcul scientifique

Sous la direction de Charles-Henri Bruneau et de Thierry Colin.

Soutenue en 2007

à Bordeaux 1 .


  • Résumé

    Ce travail traîte de la modélisation des écoulements diphasiques immiscibles issus de la Microfluidique. En particulier, nous nous intéressons à leur stabilité en fonction de différentes configurations expérimentales issues des écoulements réels étudiés au Laboratoire du Futur, unité mixte Rhodia-Cnrs-Bordeaux1. La première partie est consacrée à la description des écoulements en microcanaux (jets, gouttes, écoulements parallèles) et la présentation de caractéristiques physiques fondamentales. La modélisation mathématique est détaillée. Dans la deuxième partie, l'étude de stabilité des jets de fluides évoluant dans des microcanaux cylindriques est réalisée. L'analyse est menée en appliquant les principes fondamentaux de la théorie de la stabilité linéaire. La technique de résolution mise en oeuvre pour calculer le taux de croissance de l'instabilité est présentée. Un critère de stabilité, basé sur la longueur de stabilité de l'écoulement, permet de mener une étude paramétrique et de comparer résultats numériques et expérimentaux afin d'évaluer l'influence des paramètres physiques (viscosité, débits, tension de surface). La troisième partie est consacrée à l'élaboration du code de calcul tridimensionnel pour des géométries cartésiennes simples ou complexes. La méthode Level Set utilisée par le suivi d'interface entre les deux fluides est présentée. L'accent est alors mis sur la simulation des instabilités de jets de fluides et l'étude de la dynamique interne des microgouttes. Les développements numériques sont commentés.

  • Titre traduit

    Numerical computations and stability of three-dimensionnal diphasic flows in microfluidic


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Informations

  • Détails : 1 vol. (188 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 179-181

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  • Bibliothèque : Université de Bordeaux. Direction de la Documentation. Bibliothèque Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : FTA 3501
  • Bibliothèque : Université de Bordeaux. Direction de la documentation. Bibliothèque de recherche Mathématiques et Informatique.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : 21340
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