Le Comportement de la bulle et des particules, l’écoulement pulsatile et le flux péristaltique

The Behavior of Bubble and Particle, Pulsatile and Peristaltic Flow

• Auteur / Autrice : Stanislav Mingalev
• Direction : Lev Filippov, Tatyana Lyubimova
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance le 13/12/2013
• Etablissement(s) : Université de Lorraine en cotutelle avec Permskij gosudarstvennyj universitet (Russie)
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GeoRessources
• Jury : Président / Présidente : Vladimir Malanin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yuri Bratuhin, Oleg Skulsky, Bernard Roux
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Vladimir Saranin, Aleksej Tcaplin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Flottation

Écoulement instationnaire (dynamique des fluides)

Péristaltisme

Écoulement laminaire

Mots clés libres

Écoulement de Poiseuille

Écoulement pulsatile

Péristaltisme

Particules

Bulles

Interaction

Poiseuille flow

Pulsating walls

Squeezing flow

Peristaltic flow

Particle

Bubble

Interaction

Résumé

Dans cette thèse on cherche à étudier le flux péristaltique des liquides dans un canal à onde de pression déterminée aux confins. Dans la plupart des recherches de systèmes de transportation péristaltiques la variation des coordonnées de la paroi est prédéfinie pour les raisons de commodité. Cependant les parois d’organes creux (comme oesophage intestin grêle, côlon urètre, vaisseaux lymphatiques) dont le fonctionnement consiste à transmettre des produits par la voie péristaltique, sont dotées de barorécepteurs – capteurs qui perçoivent la pression dans la couche limite de fluides et servent à réguler le calibre des vaisseaux. Pour créer le modèle du comportement des systèmes biologiques pareils il nous semble plus adéquat de prédéfinir l’onde de pression aux confins des vaisseaux. Cette approche réalisée dans notre thèse permet de découvrir et décrire des effets nouveaux, inexplorés auparavant. Dans cette thèse nous étudions aussi l’influence des pulsations transversales des parois du canal sur la transmission du produit dues aux chutes de pression. Cet objectif est apparu lors de la détermination de la viscosité du liquide utilisant la méthode des canaux compressibles (squeezing flow viscometry). Des problèmes similaires sont assez répandus dans l’étude d’une variété des systèmes biologiques, en particulier, des mouvements de lubrification des articulations ou des micro-vaisseaux des muscles. Nous avons aussi étudié l’influence du son sur l’interaction d’une particule solide tombante et d’une bulle de gaz montante dans le liquide. La pertinence de ce travail est liée à l’importance de recherche des solutions possibles pour augmenter l’efficacité de flottation, méthode d’enrichissement basée sur l’accrochage des particules minérales par des bulles de gaz

The thesis studies the peristaltic flow of fluid in a channel with the specified pressure wave at the boundary. The law of wall’s coordinate variation isn’t determined a priori. It is found from the initially definite law of pressure-variation on the wall. This way is based on the fact that some hollow organs change diameter under the signals of baroreceptors (sensors that detects the pressure). We studied the effects of various parameters on flow rate and structure of flow. Besides we studied the influence of vibration on the peristaltic flow under long wave approximation. The paper also considers the influence of the wall transverse pulsation on the fluid transport under the pressure drop. This problem arises in defining the liquid viscosity by squeezing flow viscometry. The same problems occur in analyzing different biological systems, including the lubricant movement in joints or in the microvessels of working muscles. The influence of sound on the interaction of a solid particle and a gas bubble in fluid is studied as well.