Séance Séminaire

Séminaire ACSIOM

Interactions proches dans les écoulements granulaires immergés

Cette présentation porte sur la simulation des milieux granulaires denses composés de particules macroscopiques en suspension dans un fluide visqueux, comme les boues. Ces systèmes présentent des comportements macroscopiques extrêmement complexes, incluant des phénomènes tels que les instabilités de concentration et les blocages d’écoulement.

Au cœur de ces comportements se trouvent les interactions physiques microscopiques entre particules voisines, en particulier les effets de lubrification induits par le fluide interstitiel, ainsi que les contacts solides. Ces interactions sont essentielles non seulement pour comprendre les écoulements granulaires immergés, mais aussi dans le cadre plus large des suspensions de particules. Malgré leur importance, l’influence de ces mécanismes microscopiques sur la dynamique globale du système reste mal comprise.

Une difficulté majeure provient du caractère singulier de ces effets lorsque la distance entre particules tend vers zéro, introduisant des singularités temporelles. Nous présenterons dans cet exposé de nouveaux modèles de type dynamique des contacts, prenant en compte la lubrification ainsi que le contact solide, avec ou sans friction. Nous montrerons que l’on peut construire, à partir de ces modèles, des schémas numériques stables et robustes. Ces schémas mènent, à chaque itération en temps, à la résolution d’un problème d’optimisation sous contrainte. Nous illustrerons l’exposé par des résultats numériques.