Thèse en cours

Simulation multi-échelle de la mécanique et du mélange dans les aliments
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Auteur / Autrice : William Jenkinson
Direction : Olivier VitracDenis Flick
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Génie des procédés
Date : Inscription en doctorat le 01/12/2020
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : SayFood - Paris-Saclay Food and Bioproduct Engineering
Equipe de recherche : Modélisation et ingénierie par le calcul
référent : AgroParisTech

Résumé

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Les aliments solides et semi-solides à faible ou moyenne teneur en eau sont non seulement importants pour notre alimentation, mais ils jouent également un rôle essentiel dans notre perception hédonique des aliments et de la transformation orale. Concevoir des aliments pour maximiser l'expérience orale reste plus un art culinaire qu'une science. La thèse de doctorat explorera la première étape d'une approche plus radicale, où la simulation informatique est utilisée pour comprendre la relation entre les propriétés mécaniques des aliments, la transformation orale, et leurs interactions avec les mécanorécepteurs de la langue. La complexité du couplage entre la fracturation, le mouillage, la dissolution, la dispersion et les écoulements est hors de portée des stratégies de simulation eulériennes classiques utilisant des méthodes par éléments finis ou par volumes finis. Les principaux défauts sont le déplacement de particules solides dans un écoulement turbulent, les écoulements multiphasiques, les fissures et les ruptures se produisant le long de contours arbitraires. Les descriptions lagrangiennes sans maillage sont comparativement plus polyvalentes et ont réalisé des progrès remarquables ces dernières années. Ces techniques seront explorées afin de dériver une première description multi-échelle capable de ponter les phénomènes sous contrôle thermodynamique (dissolution, dilution) et mécanique (rupture et écoulements) lors du traitement oral.