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UE 5 - Interfaces et milieux divisés

Mise à jour : 13 septembre 2016

Responsables : Emmanuel Villermaux, Geoffroy Guéna
Lieu : IUSTI, Salle 354
Synopsis : Ce cours présente un panorama des phénomènes aux interfaces fluides, incluant les effets de la capillarité jusqu’aux milieux divisés, en illustrant les concepts originaux développés pour leur étude de nombreux exemples concrets.


Contenu

Origine et concept de tension de surface. Idée et calcul de Laplace (1805). Conséquences sur la forme des volumes fluides au repos. Echelle capillaire, solutions classiques, élastocapillarité, fluides chargés. Energie de surface, calcul variationnel. Ondes capillaires, exemples, fluctuations. Le cas particulier de la géométrie cylindrique, résultat de Plateau, conséquences. Cas des jets et formation des gouttes. De l’instabilité primaire à l’acte de séparation des gouttes jusqu’aux distributions de tailles dans les sprays. Nombreux exemples. Cas des nappes et cloches de Savart, des films de Taylor-Culick. Stabilité des bords de nappe. Présence d’une paroi solide (Young 1805). Mouillage, lois d’étalement des gouttes Tanner-Marmur-De Gennes, le problème de la ligne de contact mobile, paradoxes. Démouillage, ruissellement, enduction, Landau Levich, Washburn et questions récentes.

Mousses ; tensioactifs et films de savon. Structure d’une mousse liquide, bords de Plateau, films et vertex. Mûrissement de von Neuman. Drainage. Rhéologie, fluides viscoélastoplastiques. Suspensions colloïdales ; qu’est ce qu’un système colloïdal ? Mouvement brownien. Interactions de van der Waals entre objets supramoléculaires. Interactions électrostatiques entre objets colloïdaux en milieu liquide. La théorie DLVO. Mûrissement. Contrôle de stabilité (polymères, tensioactifs et particules comme modificateurs d’interface). Ecoulement de Stokes, mouvement d’une particule dans un fluide au repos, correction d’Oseen, interactions hydrodynamiques entre deux sphères solides. Rhéologie des suspensions. Sédimentation.

Enseignants

E. Villermaux, G. Guéna


Cette UE appartient à la spécialité
M2 - S1 - Mécanique des fluides et physique non-linéaire

 

Cette UE appartient à la spécialité
M2 - S2 - Ecoulements diphasiques, énergétique et combustion