Thèse soutenue

Décrochage de microparticules d’une surface grâce aux contraintes de cisaillement et aux forces interfaciales dans un écoulement diphasique
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Auteur / Autrice : Ilyesse Bihi
Direction : Farzam ZoueshtiaghJason E. Butler
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Micro et Nanotechnologies, Acoustique et Télécommunications
Date : Soutenance le 30/09/2016
Etablissement(s) : Lille 1 en cotutelle avec University of Florida
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie

Résumé

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Le décrochage de microparticules adhérant à une surface grâce aux écoulements se rencontre dans de multiples situations où le nettoyage minutieux ou sélectif de parois est crucial. Par exemple, l’industrie agroalimentaire rencontre des problèmes récurrents d’accrochage robuste de bactéries (microparticules) aux parois des lignes de production d’aliments comme le lait ou la viande. Dans cette thèse, l’utilisation d’un écoulement diphasique avec une interface fluide-fluide en complément d’un écoulement monophasique cisaillé a été considérée. L’interaction entre une interface liquide et une particule dépend principalement de l’énergie de surface totale. Elle correspond aux paramètres de mouillage et introduit une force supplémentaire qui peut contribuer à la force totale nécessaire pour le décrochement. Dans le cas d’un décrochement des microparticules et leur collecte par interface fluide-fluide, la stabilité de cette dernière se voit alors changer si sa surface n’est plus apte à accueillir davantage de particules. D’autre part, la dynamique d’une particule ellipsoïde, similaire à une spore, a été étudiée numériquement dans la seconde partie de cette thèse. L’étude a eu comme but de déterminer les conditions pour lesquelles une particule prés d’une paroi peut s’y approcher ou s’en éloigner. Dans la dernière partie nous avons étudié l’influence des conditions initiales et en particulier le séchage sur les forces nécessaires pour le décrochement des spores.