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Etude expérimentale de l instabilité de Rayleigh Bénard dans les fluides non newtoniens
Dans ce travail de thèse, nous proposons d'étudier la convection de Rayleigh-Bénard dans les fluides non newtoniens et plus précisément, l'influence des paramètres rhéologiques (le degré de rhéofluidification et la vitesse de cisaillement critique pour les fluides rhéofluidifiants, et de l...
| Auteurs principaux : | , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Etude expérimentale de l instabilité de Rayleigh Bénard dans les fluides non newtoniens / Zineddine Kebiche; sous la direction de Cathy Castelain |
| Publié : |
2014 |
| Description matérielle : | 1 vol. (133 p.) |
| Note de thèse : | Thèse pour l'obtention du diplôme de doctorat : Thermocinétique : Université de Nantes (1962-2021) : 2014 |
| Sujets : | |
| Particularités de l'exemplaire : | BU Sciences, Ex. 1 : Titre temporairement indisponible à la communication |
| Résumé : | Dans ce travail de thèse, nous proposons d'étudier la convection de Rayleigh-Bénard dans les fluides non newtoniens et plus précisément, l'influence des paramètres rhéologiques (le degré de rhéofluidification et la vitesse de cisaillement critique pour les fluides rhéofluidifiants, et de la contrainte seuil pour les fluides à seuil) sur le déclenchement et l'évolution des instabilités thermoconvectives. Les principales difficultés proviennent des comportements non linéaires des fluides dont les propriétés peuvent varier avec le taux de cisaillement. Les travaux de la thèse portent sur l'étude expérimentale de la convection de Rayleigh-Bénard dans le cas des fluides non newtoniens (Carbopol 980 et CMC). Pour différentes puissances de chauffe P, en combinant les mesures des différences de température entre les deux plans horizontaux parallèles, et la mesure locale du champ de vitesse au sein du fluide (par DPIV), deux régimes distincts ont été observés. Pour des puissances de chauffe inférieures à une valeur critique Pc, un régime de conduction pure est observé. Une augmentation progressive de la puissance de chauffe au-delà de ce seuil révèle l'apparition d'un régime convectif qui se manifeste par une dépendance non linéaire de la différence de température avec la puissance de chauffe. En parallèle de cette observation, les mesures locales du champ de vitesse explorent la nature de la bifurcation vers le régime convectif dans le cas des deux fluides utilisés. Les résultats obtenus dans cette thèse sont comparés à ceux existant dans la littérature In this work, we propose to study the Rayleigh Bénard convection in non-Newtonian fluids and more specifically, the influence of rheological parameters ( the degree of shear thinning and critical shear rate in the shear thinning fluid and the yield stress for yield stress fluid) on the onset and the evolution of the thermal convective instability. The main difficulties arise from nonlinear fluid whose properties can vary with the shear rate behavior. An experimental study of the Rayleigh-Benard convection in non newtonian fluids (Carbopol 980 and CMC) is presented. By combined integral measurements of the temperature difference between two parallel plates and local flow velocity in a wide range of heating powers P. two distinct regimes are observed. For heating powers smaller then a critical value Pc a purely conductive regime is observed. A gradual increase of the heating power beyond this onset reveals a convec- tiveregime manifested through a nonlinear dependence of the temperature difference between plates on the heating power. Simultaneously with this, local measurements of the flow fields simultaneously reveal the nature of bifurcation toward convective regime for both fluids used in the experiments. The thesis closes with a comparison of our findings with ex-isting previous works |
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| Variantes de titre : | Experimental study of the Bayleigh Benard convection in non newtonian fluids |
| Notes : | Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur, Géosciences, Architecture (SPIGA) (Nantes) Partenaire de recherche : Laboratoire de thermocinétique de Nantes (Nantes) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Guillaume Ovarlez (Président du jury) ; Teodor Burghelea (Membre du jury) ; Anne Davaille, Chérif Nouar (Rapporteurs) |
| Bibliographie : | Bibliogr. p. 127-133, 60 réf. |