Programme JDFP 2017

Lieu:Amphithéâtre du PUIO, Bat 640, rue Joliot-Curie
Université Paris-Sud, Orsay
Date: le 31 janvier 2017

Accueil : 9h20

Matin : 9h30

09:30

Multistabilities of the wake of real vehicles: a key point for fuel efficiency?

Guillaume Bonnavion, Olivier Cadot En collaboration avec : Vincent Herbert, Sylvain Parpais, Rémi Vigneron, Jean Délery : ENSTA ParisTech, IMSIA ENSTA ParisTech, IMSIA Groupe PSA Renault SA GIE-S2A GIE-S2A

Wake multi-stability of real cars' wakes seems to be a key point in the constant effort to reduce the aerodynamic drag. Several different wake configurations can indeed be obtained and their efficiency in terms of drag can be quite different from one to another. Besides, the reduction of drag of the vehicles obtained owing to passive flow control devices can sometimes be counterbalanced by changes in the wake topology...

09:42

Splitter plates with axisymmetric wakes

O. Cadot, J.M. Garcia de La Cruz, R.D, Brackston and J.M. Morrison : Department of Aeronautics, Imperial College.

Splitter plates were commonly used to stabilize the antisymmetric periodic Karman mode of cylinder's wake resulting in an efficient drag reduction. The presented work study the effect of splitters plates of different sizes placed in the wake of an axisymmetric wake.

09:54

Bacteria dispersion in porous media

A. CREPPY,H. AURADOU, E. CLEMENT, C. DOUARCHE, V. D'ANGELO : FAST, PMMH, LPS, LIA

10:06

Experimental characterization of extreme events of inertial dissipation in a turbulent swirling flow

B. Dubrulle, E-W. Saw1, D. Kuzzay1, D. Faranda2;1, A. Guittonneau1;3, F. Daviaud : 1SPEC, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, CEA Saclay, 91190 Gif-sur-Yvette, France 2LSCE=IPSL, CEA-CNRS-UVSQ, Université Paris-Saclay, CEA Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France 3ENS Lyon, 46 Allée d’Italie, F-69007 Lyon, France

The three-dimensional incompressible Navier-Stokes equations, which describe the motion of many fluids, are the cornerstones of many physical and engineering sciences. However, it is still unclear whether they are mathematically well-posed, that is, whether their solutions remain regular over time or develop singularities. Even though it was shown that singularities, if exist, could only be rare events, they may induce additional energy dissipation by inertial means. Here, using measurements at the dissipative scale of an axisymmetric turbulent flow, we report estimates of such inertial energy dissipation and identify local events of extreme values. We characterize the topology of these extreme events and identify several main types. Most of them appear as fronts separating regions of distinct velocities, while events corresponding to focusing spirals, jets and cusps are also found. Our results highlight the non triviality of turbulent flows at sub-Kolmogorov scales as possible footprints of singularities of the Navier-Stokes equation.

10:18

Amélioration de la mesure de vitesse des écoulements compressibles par PIV tridimensionnelle

Carlos LÓPEZ HERNÁNDEZ, Pauline TROUVÉ-PELOUX, Philippe CORNIC, Benjamin LECLAIRE et Frédéric CHAMPAGNAT : ONERA DAFE et ONERA DTIM

La PIV tri-dimensionelle est actuellement l’une des méthodes de mesure faisant l’objet des recherches les plus importantes en mécanique des fluides. Elle permet en effet d’obtenir des champs de vitesse instantanée sur des volumes d’écoulements. Cette technique est déjà validée pour des écoulements faiblement incompressibles, mais devient plus délicat à nombre de Mach plus élevé, où la présence de gradients de masse volumique provoquée par les structures de choc et détente va dévier les rayons de lumière. On présentera d'abord une modélisation de ces phénomènes et leurs conséquences dans la reconstruction tomographique par Zemax, un logiciel de conception optique, puis l'avancement sur l'expérience qui nous permettra de valider les résultats précédents à S8Ch, une soufflerie supersonique à l'Onera, dans un écoulement en présence d'un choc oblique.

10:30

The stresslet of active swimmers

Sébastien Michelin, Eric Lauga : LadHyX - Ecole Polytechnique, DAMTP - University of Cambridge

Active particles such as self-propelled cells and catalytic swimmers disturb the fluid around them as stresslets, symmetric force dipoles whose flow field decays as the inverse distance squared. The characteristics of the stresslet govern their collective dynamics and their contribution to the suspension bulk stress. Unlike swimming speeds, the stresslets of active particles are rarely determined due to the lack of a suitable theoretical framework, since it combines information on both fluid velocity and forces at the surface of the active particle. We propose a new method, based on the reciprocal theorem of Stokes flows, to compute stresslets as integrals of the velocities on the particle's surface exclusively. This method can be efficiently used to determine the stresslet of spheroidal chemically-active particles. This approach will help tuning the stresslet of artificial swimmers and tailor their collective motion in complex environments.

10:42

Mean flow in cylinder wake, open cavity and thermosolutal convection

Yacine Bengana (2) , Laurette S. Tuckerman (1) : (1) Laboratoire de Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes (PMMH); PSL-ESPCI; Sorbonne Univ.- UPMC, Univ. Paris 6; Sorbonne Paris Cité-UDD, Univ. Paris (2) Laboratoire de Physique et Mécanique des Milieux Hétérogénes (PMMH), UMR CNRS 7636; PSL-ESPCI; Sorbonne Univ.- UPMC, Univ. Paris 6

The frequency of the von Kármán vortex street can be predicted by linear stability analysis around its mean flow. Barkley (2006) has shown this to yield an eigenvalue whose real part is zero and whose imaginary part matches the nonlinear frequency. This property, called RZIF by Turton et al. (2015), is not universal: indeed Sipp \& Lebedev (2007) showed that it fails for the flow over an open cavity. We wish to determine when and why RZIF holds. The study by Turton et al. (2015) of the traveling and standing waves of thermosolutal convection gives a partial solution. They found that the TW have the RZIF property but not the SW and explained this by the fact that the temporal spectrum of the TW consists mainly of the mean flow and 1st harmonic while the SW has a broad spectrum. Indeed, the nonlinear interaction between the streamfunction and the temperature generates a 2nd harmonic for the SW and not for the TW. This explanation, however, does not apply to strictly hydrodynamic flows. We have performed numerical simulations of the cylinder wake and open cavity using FreeFem++. Fig. 1 shows their temporal Fourier modes, i.e. the mean flow and the real parts of the 1st and 2nd harmonics. The imaginary parts are about a quarter-period out of phase with the real parts, in accordance with a traveling wave behavior. The temporal spectrum of the cylinder wake, shows that the strength of the mean flow is 9 times that of the 2nd harmonic, consistent with RZIF. However, for the open cavity, this ratio is 22, even higher, and yet RZIF does not apply. Thus a highly peaked spectrum does not suffice to produce RZIF. The phase portraits display the dynamics. Trajectories oscillate away from the base state and saturate around the mean flow. For the cylinder wake, the projection onto the mean flow is constant, as found by Barkley (2006), as well as by Turton et al. (2015) for TW, but not for the open cavity as was found for SW. For thermosolutal convection, the reasons for which the TW obey RZIF and the SW do not seem to be well understood. Although an analogy relating the cylinder wake to TW and the open cavity to SW is appealing, it does not seem to hold at the present time.

Café : 10h42 - 11h05

Matin : 11h05

11:05

Instabilité de Flottement d'un drapeau articulé aimanté

J. Lee, D. Hun, A. Belkache, J. Boisson, C. Rouby, R. Monchaux, O. Doaré : ENSTA-ParisTech

On s'intéresse ici au transfert d'énergie cinétique d'un écoulement vers un circuit électrique via une structure articulée - dotée d'une aimantation permanente - en flottement dans un écoulement. La variation du champ magnétique créé par ce drapeau composé d’éléments discrets est à même d'engendrer une force électromotrice dans une bobine conductrice, via le phénomène d'induction. Nous présenterons des travaux réalisés dans le tunnel hydrodynamique de l'ENSTA. Notamment nous avons mis en évidence la capacité de telles structures à récupérer une force électromotrice dans un circuit électrique. En parallèle, nous présenterons le modèle linéaire fluide-structure du flottement d’un drapeau articulé.

11:17

Metal pad roll instability in cylindrical cells : perturbation theory vs. multiphase simulations

Wietze Herreman, Caroline Nore, Jean-Luc Guermond, Loic Cappanera & Norbert Weber : LIMSI-CNRS, Texas A&M, HZDR Dresden

Dans les cellules d'électrolyse d'Aluminium, un courant électrique intense passe à travers deux fines couches de fluides superposés sous l'effet de la gravité. Suite à la présence d'un petit champ magnétique ambiant, une onde de gravité tournante peut se déstabiliser en on parle de l'instabilité de metal pad roll. Souvent décrit théoriquement à l'aide d'un formalisme ''shallow-water'', dans la limite non-visqueuse et en absence d'effets d'induction, on propose une nouvelle théorie perturbative qui permet de dépasser ces hypothèses. On compare le modèle à des simulations numériques 3D, utilisant 2 codes numériques indépendants capable de faire des simulations multi-phasiques et magnétohydrodynamiques.

11:29

Instabilités magnétohydrodynamiques

Romain Monchaux, Jean Boisson, Sébastien Aumaitre :

11:41

Amplification par le vent d'ondes de surface à fréquence imposée

M. Rabaud, F. Moisy, P. Balondrade, A. Hector et A. Paquier : FAST

Pour plusieurs viscosités du liquide nous avons mesuré le taux de croissance (ou de décroissance) spatial d'ondes de surface sous l'action d'un vent. Pour cela des ondes de faibles amplitudes sont générées dans un canal par l'oscillation d'un cylindre sous la surface du liquide. Pour toute une gamme de fréquence d'excitation du cylindre et de force du vent (de vitesse de l'air), nous observons l'amplification des ondes par le vent et par traitement d'image (FS-SS) nous en déduisons l'exposant caractérisant la croissance exponentielle de l'amplitude des ondes. Au-dessous d'un seuil toutes les fréquences sont amorties, mais au-dessus de ce seuil une bande de fréquence est amplifiée ce qui permet de tracer la courbe expérimentale de stabilité marginale.

11:53

Numerical study of the magnetoconvection impact on a solenoid coil cooling by ferrofluid

R. Zanella, C. Nore, F. Bouillault, X. Mininger, L. Cappanera, I. Tomas, J.-L. Guermond : LIMSI-CNRS, GeePs, Texas A&M University

A ferrofluid is a stable suspension of magnetic nanoparticles in a non magnetic liquid carrier. The dependence of the magnetization with respect to temperature can lead to magnetoconvection when magnetic field and temperature gradients are combined. The potential of electrical transformer cooling by ferrofluid is numerically studied. A finite element code is applied on a solenoid coil system to solve magnetostatic, Navier-Stokes and energy equations. Magnetic and temperature fields are used to update the magnetic force on the ferrofluid at each time step. With the chosen parameters, a steady regime is reached and the solution is axisymmetric. The comparison between regular vegetable oil and ferrofluid cooling shows that the magnetoconvection in the ferrofluid modifies the convection pattern and reduces the temperature of the coil.

12:05

Sillage d'ondes d'inertie

Pierre-Philippe Cortet, Nathanaël Machicoane, Vincent Labarre, Bruno Voisin : Laboratoire FAST, CNRS, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay Laboratoire LEGI, CNRS, Université Grenoble Alpes

De manière analogue au sillage d'ondes de gravité créé à la surface de l'eau par le déplacement des bateaux, un objet se déplaçant dans un fluide en rotation va dans certains régimes créer derrière lui un sillage d'ondes internes d'inertie. Je présenterai des mesures d'un tel sillage dans le cas d'un objet 2D invariant dans une direction perpendiculaire à sa translation et à la rotation. On cherche ici à comprendre les effets de la taille et de la forme de l'objet en mouvement ainsi que les effets non-linéaires en fonction de l'intensité de la rotation. Ce problème trouve notamment son application dans la compréhension des ondes générées par les topographies léchées par un courant en géophysique et en astrophysique.

12:17

Formation de vermiculations sur les parois de grottes - Cohésion des matériaux argileux

F.Doumenc, B.Guerrier, J.P.Hulin, J.Martin, S.Mergui : Laboratoire FAST

Des phénomènes de vermiculations sont observés dans de nombreuses grottes: le dépôt argileux sur les parois se déstabilise et migre pour former des amas aux formes très variées. Ce phénomène, encore incompris, est susceptible de devenir critique lorsqu’il apparait sur des parois de grottes ornées, car la vermiculation entraîne les pigments et détruit les peintures. Afin de comprendre l'origine de la mobilisation des dépôts, nous avons analysé le comportement rhéologique de pâtes argileuses semblables à celles rencontrées dans les grottes et préalablement mises en contact avec différents milieux aqueux.

12:29

A Study of the Effects of Localized Stiffening on an Aortic Phantom using MRI

Khalil Rachid, Dima Rodriguez : Laboratoire d'Imagerie par Résonance Mangétique Médicale et Multi-Modalités (IR4M), Univ. Paris-Sud, CNRS, Université Paris-Saclay

Cardiovascular complications have been widely associated with aortic stiffness as it emerges as an independent risk factor for cardiovascular mortality. Indeed, aging is associated with reduced aortic elasticity. However, arterial disease like atherosclerosis leads also to adverse outcomes by reducing systolic expansion. While induced age-related effects were already studied, our interest is to evaluate the effects of a localized stiffness on aortic hemodynamics. This offers a better understanding of the impact of such mechanical alterations on the proximal aorta and how the left ventricle load is altered. Moreover, depending on the site where the stiffness is localized with respect to the heart as well as stiffness length, different impacts may be observed.

12:41

Analyse de stabilité linéaire fluide/structure d'une plaque flexible attachée en aval d'un cylindre

Jean-Lou PFISTER, Marco CARINI, Olivier MARQUET : ONERA

Des analyses de stabilité linéaire d'un système couplé fluide/structure, constitué d'une plaque flexible attachée en aval d'un cylindre placé dans un écoulement laminaire, sont mises en œuvre pour déterminer les valeurs de paramètres de contrôle pour lesquelles des instabilités auto-entretenues se déclenchent. Les résultats de ces analyses sont comparés à des simulations instationnaires couplant fortement le fluide au mouvement de la structure.

Repas : 12h41 - 14h00

Après-midi : 14h00

14:00

Comparaisons LES-expérience des modes à brisures de symétrie derrière un corps à culot droit

S. Pellerin, B. Podvin, O. Cadot, A. Evrard : LIMSI-CNRS, Université Paris Saclay, IMSIA ENSTA ParisTech

Dans le contexte environnemental actuel, il est capital de bien comprendre l’écoulement de proche sillage de véhicules à culot droit tels que camions ou SUV. Les modes à brisures de symétrie de cet écoulement qui présente un aspect bistable sont étudiés par Simulation des Grandes Échelles avec une méthode de pénalisation pour les solides. Une comparaison est menée avec les résultats expérimentaux correspondants, par l’intermédiaire des modes POD.

14:12

Experimental attempt at characterization of extreme events of inertial dissipation in a turbulent swirling flow

E.-W. Saw, D. Kuzzay, D. Faranda^2, A. Guittonneau, F. Daviaud, C. Wiertel-Gasquet, V. Padilla & B. Dubrulle : SPEC, CEA, CNRS, Universite ́ Paris Saclay, CEA Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France.

The three-dimensional incompressible Navier–Stokes equations, which describe the motion of many fluids, are the cornerstones of many physical and engineering sciences. However, it is still unclear whether they are mathematically well posed, that is, whether their solutions remain regular over time or develop singularities. Even though it was shown that singularities, if exist, could only be rare events, they may induce additional energy dissipation by inertial means. Here, using measurements at the dissipative scale of an axisymmetric turbulent flow, we report estimates of such inertial energy dissipation and identify local events of extreme values. We characterize the topology of these extreme events and identify several main types. Most of them appear as fronts separating regions of distinct velocities, whereas events corresponding to focusing spirals, jets and cusps are also found. Our results highlight the non-triviality of turbulent flows at sub-Kolmogorov scales as possible footprints of singula- rities of the Navier–Stokes equation.

14:24

Motifs d'érosion autour d'un obstacle

Florent Lachaussée 1), Yann Bertho 1), Cyprien Morize 1), Alban Sauret 2), Philippe Gondret 1) : 1) Laboratoire FAST – Univ. Paris-Sud, 2) Laboratoire SVI, Saint Gobain, CNRS

Au voisinage d'un obstacle, l'érosion est renforcée. Ce phénomène, appelé affouillement, peut endommager de nombreuses structures. Malgré les enjeux, sa description physique reste encore incomplète. Nous étudions donc l'affouillement à l'aide d'un canal de laboratoire, en y plaçant un cylindre sur un lit granulaire. Nous observons différentes figures d'érosion associés aux différents tourbillons présents dans l'écoulement autour de l'obstacle. Nous cherchons à caractériser les domaines d'existence de ces motifs.

14:36

State space representation and scaling of different flow regimes in MFU plane Poiseuille flow

Shreyas ACHARYA NEELAVARA, Yohann DUGUET, François LUSSEYRAN : LIMSI, Université Paris-Saclay

This study is devoted to the structure of the phase space associated with a minimal flow unit (MFU) of plane Poiseuille flow in a numerical set-up similar to that introduced originally by Jiménéz and Moin (1991). Invariant sets such as edge states and unstable travelling waves are identified. Turbulent activity is observed to randomly switch from one wall to the opposite one. Such structures are characterised using properly designed symmetry variables. The phase space is visualised using these symmetry-based projections revealing how the invariant sets structure the turbulent dynamics. Finally, we investigate whether these invariant sets obey an inner unit scaling (as is the case for turbulent fluctuations) or an outer scaling, as implied in most investigations of exact coherent states in other wall-bounded shear flows.

14:48

High slippage of polymer melt on an ideal surface

Marceau Hénot, Alexis Chennevière, Liliane Léger, Frédéric Restagno : Laboratoire de physique des solides

We have developed an experimental setup based on fluorescence recovery after photobleaching that allows direct measurements of the velocity profile of a viscous polymer fluid under shear flow. We used this setup to measure the slippage of melts made of linear model polymer (PDMS) of different molecular weights on non adsorbing surfaces. Our results are fully consistent with the model that de Gennes developed in 1979 with no adjustable parameters.

15:00

Rotating flow with free surface deformation

Wen Yang, Guangyang Cui, Jalel Chergui, Yann Fraigneau, Ivan Delbende, Laurent Martin Witkowski : LIMSI, CNRS, UPMC, Université Paris-Saclay

The free surface flow, driven by a rotating disk at the bottom of a cylinder with fixed lateral wall, is an exciting challenge for numerical simulations. The shape of the free surface has shown surprising patterns in experiments performed by different research groups. However, the forming mechanisms of these phenomena remain not clear and need to be deeply explored. An accurate comparison with numerical simulations is also missing. We will present the different existing regimes of such flow and show results of comparison between different numerical codes on several selected regimes. Some preliminary measurements on a recent experimental set up will also be presented and we will discuss the relevance of simulations on such flow.

15:12

Passive control of fluid-structure instabilities by means of piezo-shunts

Marco Carini, Jean-Lou Pfister, Olivier Marquet : ONERA - The French Aerospace Lab, F92190 Meudon

In the present work we numerically investigate the application of shunted piezoelectric patches to the control and suppression of flutter instabilities in strongly coupled fluid-structure systems at low Reynolds numbers.

Café : 15h30 - 15h50

Après-midi : 15h50

15:50

Impact de gouttes et solidification: fragmentation et cracks

Christophe Josserand, Thomas Séon et Virgile Thiévenaz : LadHyx et Institut D'Alembert

On étudie expérimentalement l'impact d'une goutte d'eau sur une surface très froide entraînant la solidification de l'eau en glace. Suivant la température du substrat plusieurs résultats sont observés, du pancake solide à sa fragmentation brutale ou la formation successive de cracks. Une analyse fondée sur un bilan d'énergie permet de comprendre les différents régimes obtenus.

16:02

Organisation dynamique des paquets d’ondes structurant les jets turbulents subsoniques.

Onofrio Semeraro, François Lusseyran, Luc Pastur, Peter Jordan : - DMMM, Politecnico of Bari, Bari, Italy, - LIMSI, CNRS, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Orsay. - Institut PPRIME, CNRS, Université de Poitiers, ENSMA, Poitiers.

Il est bien établi que les jets turbulents, même subsoniques, sont caractérisés par de grandes structures cohérentes responsables du champ de pression lointain et donc des émissions sonores. Des études récentes ont corroboré l'hypothèse que ces structures peuvent être modélisées à l'aide d'équations linéaires ou non linéaires obtenues à partir des équations de Navier-Stokes, d’où la dénomination de paquets d’onde. Ces solutions présentent une remarquable organisation spatio-temporelle. Le présent travail vise à approfondir le comportement temporel associé à ces structures du point de vue des systèmes dynamiques dans la perspective de leur contrôle par rétroaction.

16:14

Génération de tsunami par effondrement granulaire.

Manon Robbe-Saule 1), Yann Bertho 2), Cyprien Morize 2), Alban Sauret 3), Philippe Gondret 2), Anthony Hildenbrand 4) : 1) Laboratoire FAST / GEOPS, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay

Le mécanisme de génération de tsunamis le plus connu, est le tremblement de terre. Cependant, il existe un autre mécanisme, le long du littoral, tel que les glissements de terrain. Ces tsunamis ont des amplitudes significatives et génèrent d'importants dommages sur les infrastructures et les populations alentours. Malgré ces dangers, les tsunamis générés par glissement de terrain restent encore très peu compris et difficiles à modéliser, menant à une estimation très approximative des risques associés. Alors que la génération de tsunamis par bloc solide a été largement étudiée depuis les années 70, un modèle plus réaliste requière de prendre en compte la nature granulaire de l'effondrement. Pour cette étude, nous disposons d'une cuve de 2x0.5x0.15 m dans lequel une porte coulissante maintient une colonne initiale de matériau granulaire (billes de verre) sec, se trouvant juste au-dessus de l'eau. Lors de l'ouverture de la porte, la colonne de grains s'effondre et impacte l'eau générant ainsi une vague. On enregistre l'évolution de l'effondrement granulaire ainsi que la vague générée à l'aide d'un appareil photo. Ainsi, nous pouvons quantifier l'influence de nos différents paramètres tels que le rapport d'aspect de la colonne de grains, la masse totale de celle-ci, le diamètre des billes de verre utilisées, et la hauteur d’eau, sur la dynamique de l'effondrement, sa forme finale et sur la vague générée.

16:26

Effets du contraste de viscosité sur le murissement hydrodynamique.

Hervé HENRY et Gyorgy Tegze : Physique de la Matière Condensée, École Polytechnique, CNRS, Palaiseau et Wigner Institute, Budapest

Lors de nombreux processus industriels, lorsqu'on refroidit un mélange on observe une séparation de phase spontanée (une décomposition spinodale) qui se fait à une \textit{faible} longueur d'onde suivie d'une phase de murissement qui aboutit à une diminution de l'énergie de surface par une augmentation de la taille caractéristique $l$ de la microstructure. Elle peut être diffusif\cite{LSW61} avec une croissance de $l$ en $t^{1/3}$ quand l'écoulement est impossible ou lent (en dessous de la transition vitreuse par exemple ou dans les solides) ou hydrodynamique\cite{Siggia} avec une croissance de $l$ en $t$ quand l'écoulement est plus rapide que la diffusion (aux grandes échelles): on a alors un équilibre entre la dissipation visqueuse et le gain d'énergie de surface\footnote{Les effets inertiels sont négligés}. Motivés par des expériences récentes\cite{Bouttes}, nous avons étudié le murissement hydrodynamique d'un mélange de deux fluides présentant un contraste de viscosité important (rapport entre les viscosités des deux phases allant de 1 à 100) en utilisant des simulations numériques de l'eéquation de Cahn Hilliard couplée aux équations de Navier-Stokes en nous limitant au cas ou la fraction volumique de chacune des phases est 0.5. Nous avons étudié les effets du contraste de viscosité sur la vitesse de murissement et sur la forme des deux phases. Le contraste de viscosité entre les deux phases (dans les limites de l'étude numérique) n'affecte pas la morphologie des deux phases. Par contre il affecte significativement la vitesse de murissement. Elle correspond à une vitesse de murissement qui serait obtenue pour une viscosité effective qui serait la moyenne géométrique des viscosités des deux fluides.

16:38

 Etude dynamique d’une injection laminaire pulsée par des mesures de flot optique combinées à une décomposition en modes propres

L. Zimmer : CNRS - CentraleSupélec - Université Paris Saclay

L’étude de la dynamique de la combustion diphasique reste un enjeu important dans la réduction des polluants, notamment pour la combustion aéronautique. Une expérience fondamentale est mise en place, avec la possibilité de pulser de manière convective l’écoulement de gaz à des fréquences comprises en 10 et 50 Hz. Des images de diffusion de Mie sont prises avec des gouttes d’huile d’environ 1 microns (pour représenter l’écoulement d’air) et des gouttes de combustible (dodécane), dont la taille varie entre 10 et 40 microns. L’analyses de ces images par une méthode de flot optique permet de remonter au champs de vitesse instantanée 2D (voire 3D) avec une bonne résolution spatiale, typiquement 16x plus importante que des approches par corrélation croisée. Ces images sont prises soit en moyenne de phase traditionnelle (délai entre injection et image fixé), soit en mode aléatoire. Dans le second cas, une décomposition en modes propres permet de remonter à la dynamique de l’écoulement et permet de mieux décrire la dynamique de l’écoulement. Des résultats en absence et en présence de flamme sont détaillés

16:50

MIST HARVESTING WITH VERTICAL FIBERS

Romain Labbé, Camille Duprat : LadHyX - Ecole Polytechnique

17:02

The physics of rowing

Jean-Philippe Boucher, Romain Labbé, Timothée Mourterde, Christophe Clanet : LadHyX - Ecole Polytechnique

Synchronization in rowing seems like a crucial condition for those who aim at winning top-level rowing races. However, in nature, one can observe animals with many legs, such as krill, swimming in a desynchronized manner which is nearly metachronal. From a physicist point of view, rowing by following a metachronal wave also seems like a great idea because, at high Reynolds number, the metachronal gait has one big advantage over the synchronized gait: it reduces the fluctuations of speed and thus the drag on the body. In this experimental study, we have built a scale model of a rowing boat to deal with the question of the effect of synchronization on the boat performance.

Clôture : 17h15