Séminaire D2 : Dynamique interne au front d'écoulements à surface libre. Application aux laves torrentielles.


Nom: 
Perrine Freydier, Post-Doc, FAST, CNRS, Université Paris-Sud
Lieu Evenemement: 
Salle 175/177, bâtiment H2, SP2MI
Date: 
Mercredi, 2 Mai, 2018 - 14:00
Description: 

Résumé :

 

Je présenterai dans ce séminaire l’étude de la dynamique interne (profils de vitesse, taux de cisaillement, etc...) au front d'écoulements à surface libre. Je me focaliserai sur les fluides de rhéologie viscoplastique, représentatifs de nombreux fluides géophysiques (laves torrentielles, coulées de boue, avalanches, etc.) dont nous cherchons à améliorer la modélisation. Les expériences sont conduites à l’aide d’un canal à fond mobile, dans lequel les coulées générées sont stationnaires dans le référentiel de l’observateur. Nous avons choisi le gel de Carbopol, qui possède  une loi de comportement de Herschel-Bulkley, comme matériau modèle. Grâce à des techniques de vélocimétrie optiques, les champs de vitesse et la position de l’interface entre la zone cisaillée et la zone non-cisaillée (plug) sont mesurés précisément du front de l'écoulement à la zone uniforme. Les résultats expérimentaux indiquent la disparition du plug à l’approche du front. Ces données expérimentales sont comparées aux prédictions de modèles de couche-mince basés sur le développement asymptotique des équations primitives. Tandis que le modèle à l’ordre 0, équivalent au modèle de lubrification, est satisfaisant pour prédire la dynamique globale de l’écoulement, les termes d’ordre 1 sont nécessaires pour capturer l’évolution des profils de vitesse au front. Nous verrons, en particulier, l’importance de la prise en compte des contraintes normales dans ce type de fluide.

 

Après avoir présenté l’étude d’une zone fortement non-uniforme en régime d’écoulement établi, je présenterai brièvement mon sujet de recherche actuel : l’étude de la mise en écoulement de sédiments argileux. Cette dernière problématique est intéressante pour la préservation des grottes ornées, dans lesquelles les déplacements de particules à la surface des murs (sous forme d’agrégats appelés vermiculations) endommagent irréversiblement les peintures rupestres. 

Departement: 
D2







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