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Un mélangeur actif efficace pour les fluides à seuil de contrainte

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Abstract

We present some results of a numerical study of the mixing of a passive scalar by chaotic advection, at low Reynolds number. The mixing is carried out by a new active open flow mixer, called RAW for Rotating Arc-Walls. A phenomenological model is proposed, making it possible to obtain a mixing criterion based on two dimensionless parameters : the Strouhal number based on the bulk velocity of the fluids and the ratio of the transverse velocity to the bulk velocity. For a given protocol corresponding to a choice of these parameters favourable for mixing in the case of a Newtonian fluid, the dependence on the Bingham number of the efficiency of the mixing of a Bingham plastic fluid is investigated. The complex role of the yield stress is evidenced.
Nous présentons quelques résultats d'une étude numérique du mélange d'un scalaire passif par advection chaotique à bas nombre de Reynolds. Le mélange est effectué par un nouveau mélangeur actif en écoulement ouvert, appelé RAW pour Rotating Arc-Walls. Un modèle phénoménologique est proposé, permettant d'obtenir un critère de mélange portant sur deux paramètres adimensionnels : le nombre de Strouhal basé sur la vitesse débitante du fluide et le rapport de la vitesse transverse d'écoulement à la vitesse débitante. Pour un protocole donné correspondant à un choix de ces paramètres favorable au mélange dans le cas d'un fluide newtonien, nous étudions la dépendance de l'efficacité du mélange d'un fluide de Bingham vis-à-vis du nombre de Bingham. Le rôle complexe du seuil de contrainte est mis en évidence.
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Dates and versions

hal-02361242 , version 1 (28-09-2020)

Identifiers

  • HAL Id : hal-02361242 , version 1

Cite

Yann Moguen, Eliane Younes, Kamal El Omari, Teodor Burghelea, Cathy Castelain, et al.. Un mélangeur actif efficace pour les fluides à seuil de contrainte. 24ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2019, Brest, France. ⟨hal-02361242⟩
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