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Séminaire Giovanni Ghigliotti le 17 novembre

3 novembre 2011

Dynamique et rhéologie d’une suspension de vésicules et globules rouges

17 novembre à 10h
Salle Castex RDC
Giovanni Ghigliotti, Univ. British Columbia, Vancouver / LIPhy, Grenoble

Résumé :
On étudie la dynamique et la rhéologie d’une suspension de vésicules (un modèle pour les globules rouges) dans la limite de faibles nombres de Reynolds en utilisant des simulations numériques basées sur les méthodes des intégrales de frontière et du champ de phase. L’attention est portée sur le lien entre la dynamique microscopique des particules et le comportement d’ensemble de la suspension (c. à d. la rhéologie). Une suspension diluée de vésicules dans un écoulement de cisaillement linéaire est analysée et l’influence des paramètres qui en gouvernent la dynamique est décrite en détail. On explique le comportement complexe des grandeurs rhéologiques (viscosité effective et différence des contraintes normales) et on détaille le rôle de la membrane de la vésicule. On examine l’influence de la courbure des lignes d’écoulement sur la dynamique des vésicules, et on reporte une migration non négligeable dans la direction de concavité. L’interprétation donnée reste valable pour la plupart des fluides complexes, comme les émulsions et les suspensions de polymères. De plus, le comportement d’une suspension de vésicules dans un dispositif de Taylor-Couette microscopique a été élucidé, et une transition vers des états ordonnés à été mise en évidence à des fractions volumiques très faibles. Ce phénomène a été expliqué à travers interactions entre vortex. On étudie aussi le comportement d’ensembles de vésicules dans un écoulement parabolique, une situation rencontrée par les globules rouges dans les capillaires sanguins. Les vésicules, soumises aux seules forces hydrodynamiques, forment des agrégats de taille finie, un fait qui pourrait être d’importance physiologique. La transposition des résultats ci-dessus aux globules rouges est discutée.