Grand Séminaire d'Institut

Mardi 4 Juin 2024 à 11h00.

Mélange, colmatage et visualisations directes en milieux diphasiques

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L’utilisation de techniques d’ajustement iso-indice optiques a permis de développement de nouvelles approches par visualisations directes pour l’étude de systèmes diphasiques complexes. Je présenterai ici comment l’utilisation de ces approches expérimentales a permis de caractériser les processus de mélange et de dispersion dans des suspensions de particules et au sein de milieux poreux, en détaillant notamment les avantages des techniques expérimentales employées et leurs limitations.
Dans les suspensions cisaillées, le mélange (càd l'homogénéisation des niveaux de concentration) est efficace du fait des collisions successives entre les grains qui induisent des perturbations dans le fluide suspendant. Lorsque l’on injecte une goutte de colorant au coeur d’un milieu poreux, c’est cette fois-ci la tortuosité des lignes de courants qui promeut un étirement efficace de la tache de colorant, résultant en une homogénéisation rapide des niveaux de concentration. Je présenterai par ailleurs des mesures expérimentales hautes résolution des champs de vitesses, cruciales pour la compréhension et la caractérisation des processus de dispersion et de mélange dans ces systèmes, et interrogerai la question du lien entre microstructure d’un milieu poreux et la distribution associée des vitesses d’écoulement d’un fluide interstitiel.
J'aborderai enfin la question du colmatage (clogging) lorsqu’une suspension de particules s’écoule au passage d’une constriction, une situation récurrente dans les écoulements au sein des géomatériaux et qui présente une phénoménologie riche de régimes d’écoulement.

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