Flow and segregation in model granular pastes
Écoulement et ségrégation dans des pâtes granulaires modèle
Résumé
We study the shear induced segregegation phenomena in non colloidal concentrated
suspensions containing different sizes of particles. Particles are heavier than the fluid,
as in most of practical situations (slurries, concrete, solid rocket propellants. . .). In our
experiments, we use a transparent model material and are able to measure velocity and
concentration fields under shear.
In simple shear geometries (Couette cell and parallel-plate), we observe that the main
(i.e. azimuthal) flow is generally localized. Besides we demonstrate the systematic existence
of a non-azimuthal component of the trajectories.
We experimentally establish the relationship between segregation patterns, primary and
secondary flows. Upon this basis, we discuss the possible mechanisms of segregation.
suspensions containing different sizes of particles. Particles are heavier than the fluid,
as in most of practical situations (slurries, concrete, solid rocket propellants. . .). In our
experiments, we use a transparent model material and are able to measure velocity and
concentration fields under shear.
In simple shear geometries (Couette cell and parallel-plate), we observe that the main
(i.e. azimuthal) flow is generally localized. Besides we demonstrate the systematic existence
of a non-azimuthal component of the trajectories.
We experimentally establish the relationship between segregation patterns, primary and
secondary flows. Upon this basis, we discuss the possible mechanisms of segregation.
Nous étudions les phénomènes de ségrégation par taille dans des suspensions concentrées
de particules en écoulement. Les particules sont plus lourdes que le fluide, comme dans la
plupart des situations pratiques (boues, bétons, propergols solides. . .). Le matériau modèle
est transparent, et nous pouvons mesurer les champs de vitesse et de concentration des
espèces sous cisaillement.
Dans les deux géométries étudiées (Couette et plan-plan), on observe que l'écoulement
principal (azimutal) est en général localisé. De plus, nous montrons l'existence systématique
d'une composante non azimutale des trajectoires.
Expérimentalement, nous établissons les relations entre figure de ségrégation, écoulements
primaire et secondaire. Sur cette base, nous discutons les mécanismes possibles de
la ségrégation.
de particules en écoulement. Les particules sont plus lourdes que le fluide, comme dans la
plupart des situations pratiques (boues, bétons, propergols solides. . .). Le matériau modèle
est transparent, et nous pouvons mesurer les champs de vitesse et de concentration des
espèces sous cisaillement.
Dans les deux géométries étudiées (Couette et plan-plan), on observe que l'écoulement
principal (azimutal) est en général localisé. De plus, nous montrons l'existence systématique
d'une composante non azimutale des trajectoires.
Expérimentalement, nous établissons les relations entre figure de ségrégation, écoulements
primaire et secondaire. Sur cette base, nous discutons les mécanismes possibles de
la ségrégation.