Bidisperse granular flows on inclined rough planes

Ecoulements granulaires bidisperses sur plans inclines rugueux

Celine Goujon (1)

1 IUSTI - Institut universitaire des systèmes thermiques industriels

For understanding the large mobility of natural flows, we in- terest to the study of monodisperse and bidisperse granular flows. The study of monodisperse granular flows shows the existence of a diameter of beads for which the friction is maximum. This diameter depends on the characteristics of the rough plane (diameter of the roughness, spacing between the roughness) and can be determined by a model of stability without adjustable parameter. The study of bidisperse flows, give rise to, due to the inhomogeneous repartition of the beads during the flow, a lot of interactions dividing in two effects : the “line effects” which have an influence on the morphology of the final deposit (formation of a finger or not) and the “interface effects” (interactions between small beads and the rough plane and interactions between the small beads and the large beads) which have an influence on the thickness of the deposit and on the rheology of these flows.

Pour comprendre la grande mobilité des écoulements naturels, nous nous sommes intéressés à l'étude des écoulements granulaires monodisperses et bidisperses. L'étude des écoulements granulaires monodisperses a montré l'existence d'un diamètre de billes pour lequel la friction est maximum. Ce diamètre dépend des caractéristiques du plan rugueux (diamètre des rugosités et espacement entre les rugosités), et peut être déterminé à l'aide d'un modèle de stabilité sans paramètre ajustable. L'étude des écoulements bidisperses a mis en évidence, du fait de la répartition inhomogène des billes lors de l'écoulement de nombreuses interactions, réparties suivant deux effets : les “effets de lignes” qui ont une influence sur la morphologie du dépôt (formation ou non de doigt) et les “effets d'interface” (interactions des petites billes avec le plan rugueux et interaction des petites billes avec les grosses billes) qui ont une influence sur l'épaisseur du dépôt et sur la rhéologie de ces écoulements.

Mots clés: granular flows; rheology

Mots clés: écoulements granulaires; friction; rhéologie; ségrégation

Domaines: Analyse de données, Statistiques et Probabilités [physics.data-an]

Celine Goujon. Ecoulements granulaires bidisperses sur plans inclines rugueux. Analyse de données, Statistiques et Probabilités [physics.data-an]. Université de Provence - Aix-Marseille I, 2004. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00008984⟩