Modélisation de la coalescence : connecter les échelles (de l'approche déterministe à l'approche stochastique)

par Lolita Hilaire

Projet de thèse en Chimie Séparative, Matériaux et Procédés

Sous la direction de Jean-François Dufreche, Sophie Charton et de Olivier Bertrand Siboulet.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Sciences Chimiques Balard , en partenariat avec ICSM - Institut de Chimie Séparative de Marcoule (laboratoire) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    La coalescence de gouttes en milieu liquide est initiée par les fluctuations thermiques de l'interface, ce qui fait d'elle un processus stochastique. Les modèles continus et l'expérience ne permettent pas l'étude de l'interface à cette échelle. Le projet de cette thèse est d'étudier par dynamique moléculaire, les premiers pas de la coalescence. L'accent sera porté en particulier sur la déformation et l'instabilité de l'interface avant sa rupture, le comportement des molécules formant le pont liquide et le drainage du film interfacial. Le rôle de surfactants présents à l'interface entre les deux phases sur les fluctuations, et sur le temps de coalescence, sera étudié. Le caractère stochastique de la coalescence sera évalué par des profils statistiques sur la position des points de coalescence. Un modèle de la coalescence à l'échelle moléculaire sera proposé pour compléter les modèles hydrodynamiques qui ne sont valable qu'une fois la coalescence initiée.

  • Titre traduit

    Coalescence modeling : connecting scales (from a deterministic to a stochastic approach)


  • Résumé

    Droplets coalescence in liquids is initiated by the interface thermal fluctuations, which make it a stochastic process. Continuous models and experiments do not allow the description of the interface at that scale. The project of this thesis is to study the first steps of coalescence by Molecular Dynamics. We will focus on the interface deformation and instability before its rupture, the behaviour of the molecules forming the liquid bridge, and the drainage of the interfacial film. The role on fluctuations and on coalescence, of present surfactants at the interface between the two phases will be studied. The stochastic character of coalescence will be evaluated by statistical profiles on the position of the coalescence point. A model for coalescence at molecular scale will be proposed to complete the continuous ones that are only adequate once coalescence is initiated.