Dynamique de trafic dans des réseaux microfluidiques modèles : embouteillages, chocs et avalanches

par Nicolas Champagne

Thèse de doctorat en Physique théorique

Sous la direction de Denis Bartolo.

Soutenue en 2011

à Paris 7 .

  • Titre traduit

    Traffic dynamics in microfluidic networks : jams, shocks and avalanches


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Cette thèse est consacrée à l'étude du transport de particules en milieu confiné. Une approche expérimentale originale est proposée, basée sur la création de nouveaux outils microfluidiques. Dans une première partie, nous étudions la dynamique du trafic de gouttes dans des réseaux d'obstacles microfluidiques. Nous montrons que la présence des interactions hydrodynamiques entre particules dans cet écoulement rend le processus non linéaire: le courant en particule n'est pas proportionnel à la densité en particule. Nous avons aussi établi, qu'il existe un courant critique au delà duquel aucun flot stationnaire en particules n'existe. Dans le domaine d'existence de cet écoulement stationnaire, nous avons ensuite étudié la réponse dynamique d'un train 1D de gouttes en interaction hydrodynamique à des perturbations longitudinales d'amplitude finie. Nous avons expérimentalement et théoriquement montré que la dynamique est régie par une équation dynamique de Burgers. Ce travail est ensuite poursuivi par l'étude du transport de particules dans un réseau 2D d'obstacles, gouverné par une dynamique intermittente. Une approche numérique de ce problème, via un automate cellulaire, est développée pour rendre compte de la phénoménologie d'avalanche observée expérimentalement, Ce code s'avère ainsi être efficace quant à l'interprétation de l'écoulement de particules dans des réseaux d'obstacles, En guise de conclusion, les premières expériences sur l'écoulement d'un cristallite de particules solides sont présentées. Les interactions hydrodynamiques dans cette configuration tendent à déstabiliser tout cristallite 2D,

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Informations

  • Détails : 1 vol. (152 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 104 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2011) 204
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