Interactions hydrodynamiques entre une sphère et une paroi texturée : approche, collision et rebond

Résumé : Nous présentons une étude expérimentale de la dynamique d'une sphère près d'une paroi texturée dans un fluide visqueux. Le déplacement de la sphère est mesuré par interférométrie laser à haute fréquence. La texture consiste en un réseau de micro-piliers, dont on fait varier les paramètres géométriques (hauteur et concentration) sur une large gamme, afin d'étudier leur influence sur la dynamique d'approche, de collision et de rebond de la sphère. A petit nombre de Reynolds, la vitesse d'approche de la sphère est augmentée comparativement au cas d'une paroi lisse, en raison de la modification de la force de lubrification par la texture. Cette modification est décrite par plusieurs modèles hydrodynamiques. Une longueur effective de glissement au-dessus du réseau de piliers est mesurée. A nombre de Stokes modéré, l'inertie de la sphère n'est pas négligeable, et elle peut se coller ou rebondir sur les piliers. La dynamique de collage présente différents régimes qui sont modélisés en tenant compte de la modification de traînée par la texture. Le nombre de Stokes critique pour la transition de rebond est modifié par la texture. La dynamique des micro-rebonds est caractérisée. Enfin, la dynamique de contact sphère-piliers est décrite par une loi de Hertz modifiée prenant en compte la géométrie de la texture.
Type de document :
Thèse
Mécanique des fluides [physics.class-ph]. UPMC, 2015. Français
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http://hal.upmc.fr/tel-01276376
Contributeur : Thibault Chastel <>
Soumis le : vendredi 19 février 2016 - 11:53:53
Dernière modification le : mercredi 28 septembre 2016 - 15:57:01
Document(s) archivé(s) le : vendredi 20 mai 2016 - 11:01:35

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Thibault Chastel. Interactions hydrodynamiques entre une sphère et une paroi texturée : approche, collision et rebond. Mécanique des fluides [physics.class-ph]. UPMC, 2015. Français. 〈tel-01276376〉

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