Déformation et convection d’une ou plusieurs capsules en écoulement dans un tube cylindrique

par Yannick Lefebvre

Thèse de doctorat en Génie biomédical

Sous la direction de Dominique Barthès-Biesel.

Soutenue en 2007

à Compiègne .


  • Résumé

    Une capsule est une petite particule constituée d'un milieu interne liquide entouré d'une fine membrane élastique. Les capsules sont souvent amenées à s'écouler en espace confiné, et notamment dans des tubes cylindriques. Elles peuvent subir une dissolution partielle de leur membrane et deviennent alors prégonflées. Dans le tube, les capsules prennent une forme stationnaire en 'parachute' ou en 'slug'. Le changement de courbure à l'arrière d'une capsule dépend beaucoup du prégonflement et du nombre capillaire, et peu du rapport de taille entre la capsule et le tube. La mise au point d'une méthode numérique, basée sur les équations de Stokes et reposant sur une formulation par intégrales de frontières, permet de caractériser la mécanique de capsules prégonflées à membrane d'alginate. Lorsque deux capsules sont en interaction, elles sont espacées de moins d'un rayon de pore. La perte de charge créée par un train de capsules est la somme de celles créées par chacune des capsules isolément.

  • Titre traduit

    Deformation and convection of one or several capsules flowing into a cylindrical tube


  • Résumé

    A capsule is a small particle that consists of an internal liquid medium enclosed by a thin elastic membrane. Capsules often flow into confined space, particularly into narrow cylindrical tubes. The membrane may undergo partial dissolution and capsules may become swollen. In the tube, capsules take 'parachute' or 'slug' shapes. The change of curvature at the rear part of a capsule strongly depends on the preinflation level and the capillary number, but is independent of the size, ratio between the capsule and the tube. A numerical model, based on the Stokes equations combined with a boundary integral formulation, allows us to characterize mechanics of swollen capsules enclosed by an alginate membrane. When two capsules interact, they are spaced by less than a pore radius. The pressure drop of a capsule train is the sum of those created by each isolated capsule.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (132 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 75 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2007 LEF 1980
  • Bibliothèque : Université de Montpellier. Bibliothèque du LMGC.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH-LEF-2007
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