Dynamique des particules d'inertie dans une interface turbulente/non turbulente

Inertial Particle Dynamics in the Turbulent/Non-Turbulent Interface

• Auteur / Autrice : Amélie Ferran
• Direction : Martín Obligado
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides, procédés, énergétique
• Date : Soutenance le 18/12/2023
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble, Isère, France ; 2008-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des écoulements géophysiques et industriels (Grenoble, Isère, France ; 1992-....)
• Jury : Président / Présidente : Henda Djeridi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Aurore Naso, Alain Cartellier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mickaël Bourgoin, Philippe Claudin
• DOI : 10.70675/14afdbf7z1660z434azaf7fz8a60e4fce8b7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Turbulence

Mots clés libres

Étude expérimentale

Dynamique des particules d'inertie

Turbulence

Experimental study

Turbulence

Inertial particle dynamics

Résumé

Ce projet expérimental étudiera la dynamique des gouttelettes dans une interface turbulente / non turbulente, avec présence de cisaillement. Pour mener à bien cette recherche, nous utiliserons des installations et des techniques de mesure uniques, à savoir deux souffleries équipées de systèmes produisant de la turbulence qui peuvent être activés différentiellement pour générer une interface turbulente / non turbulente. Cette collaboration permettra de couvrir une large gamme de gradients d'intensité turbulente, de taux de cisaillement et de nombres de Reynolds pour l'étude de la dynamique des particules inertielles dans des conditions turbulentes / non turbulentes. L'étude produira des données sur les différentes tailles de gouttelettes qui couvrent la plage des nombres de Stokes, et qui caractérisent l'inertie des particules par rapport à l'échelle micrométrique de turbulence. Les domaines d'application peuvent être l'injection de carburant dans les systèmes de conversion d'énergie, le revêtement par pulvérisation industriel, la formation de pluie chaude dans les nuages ​​et les embruns des vagues déferlantes dans la zone de surf.

This experimental project will investigate the dynamics of droplets at the interface between turbulent and non-turbulent regions, with shear. To conduct this research, we will utilize unique facilities and measurement techniques, namely two wind tunnels equipped with turbulence-generating systems that can be differentially activated to create a turbulent/non-turbulent interface. This collaboration will cover a wide range of turbulent intensity gradients, shear rates, and Reynolds numbers for studying the dynamics of inertial particles in turbulent/non-turbulent conditions. The study will produce data on various droplet sizes spanning the range of Stokes numbers, characterizing particle inertia relative to the micrometric scale of turbulence. Potential applications include fuel injection in energy conversion systems, industrial spray coating, warm rain formation in clouds, and sea spray in the surf zone.