Contribution sur les forces d'histoire exercées sur les inclusions solides ou fluides à faibles nombres de Reynolds

Ce travail s'inscrit dans le cadre du thème de recherche en écoulements diphasiques à phases dispersées liquide-liquide, gaz-liquide ou bien solide-liquide. L'objectif principal consiste en une étude théorique et expérimentale sur l'effet de la force d'histoire exercée sur une inclusion fluide ou solide en mouvement accéléré dans un milieux visqueux. Cette force de mémoire, souvent négligée dans le bilan de quantité de mouvement, dépend essentiellement de la diffusion de vorticité dans la phase continue. Elle s'exprime généralement sous forme intégrale retenant toute l'histoire de l'accélération de la particule. En nous intéressant dans un premier temps aux inclusions sphériques, nous avons pu déterminer les expressions théoriques de ces forces de mémoire exercées sur chaque type d'inclusion: liquide, gazeuse ou solide. Et à l'aide d'une installation expérimentale originale, nous avons pu examiner avec précision l'effet de ces forces sur les trajectoires des inclusions sphériques oscillantes pour des nombres de Reynolds faibles et intermédiaires. Dans un second temps, et par l'utilisation d'un schéma de perturbation régulier, nous avons étendu la formulation théorique suivie dans le cas des particules sphériques pour déterminer l'expression de la traînée instationnaire exercée sur une inclusion fluide ellipsoi͏̈dale oscillante. Le résultat obtenu nous a permis de mettre en évidence un nouveau terme d'histoire, exercé sur l'ellipsoi͏̈de fluide, dû principalement à l'écart à la sphéricité et qui est resté jusque là inconnu.