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DÉFORMATION ET TRANSPORT D’UN FILAMENT ÉLASTIQUE DANS UN ÉCOULEMENT CELLULAIRE VISQUEUX
Nawal Quennouz, doctorante - PhD Student Crédits : ESPCI ParisTechCe travail porte sur l’étude de la déformation et le transport d’un filament élastique dans un écoulement cellulaire visqueux. Pour cette étude nous avons utilisé un système expérimental modèle simple constitué d’un filament élastique centimétrique de géométrie et d’élasticité contrôlées et d’un écoulement constitué d’un réseau de points de stagnation.
Dans un premier temps, nous avons caractérisé l’instabilité de flambage du filament à l’approche d’un point de stagnation. Nous avons ainsi montré que cette instabilité est contrôlée par le nombre élasto-visqueux Sp qui compare l’intensité relative des forces visqueuses qui tendent à déformer le filament et des forces élastiques qui cherchent à le maintenir droit.
Nous avons ensuite mis en évidence que les paramètres liés à la dynamique de la fibre évoluant librement à la surface de l’écoulement sont des paramètres cruciaux déterminant si le filament flambe ou pas à l’approche d’un point de stagnation. Cette analyse s’est aussi appuyée sur des simulations numériques modélisant le même système en collaboration avec Michael Shelley.
La caractérisation de ces différents paramètres et de
leur influence sur l’instabilité de flambage permet ainsi la prédiction de l’existence ou non d’un évènement de flambage à partir du nombre élasto-visqueux Sp et des paramètres dynamiques du filament.
Enfin nous nous sommes intéressés à la manière dont la déformation du filament et sa taille influent sur ses propriétés de transport.