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Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Force de masse ajoutée en milieu granulaire

Résumé

Le concept de masse ajoutée a été introduit par Bessel en 1828 puis repris par Stokes pour rendre compte finement de l'influence de l'air sur le mouvement de pendules oscillants [1]. La force associée, dite force de masse ajoutée et devant être prise en compte dans le cas d'un mouvement instationnaire d'un objet dans un fluide, est proportionnelle à l'accélération relative de l'objet et au volume du fluide déplacé, avec un coefficient C_AM qui peut être différent de 1, la valeur précise dépendant de la forme de l'objet et d'éventuelles parois ou interfaces proches [2]. Nous nous sommes intéressés à l'existence de ce type de force en milieu granulaire. A partir de simulations numériques bidimensionnelles d'un disque de diamètre D en situation d'accélération dans un empilement de grains secs de diamètre d, nous avons mis en évidence l'existence d'une telle force avec un coefficient CAM d ependant du rapport de tailles D=d. Un modèle analytique basé sur la forme des champs de vitesse [3,4] rend bien compte de cette dépendance. 1. G. G. Stokes, On the effect of the internal friction of fluids on the motion of pendulums, Trans. Camb. Phil. Soc., 9, 8{106, (1851) 2. L. M. Milne-Thomson, Theoretical hydrodynamics (Courier Corporation, 1996) 3. A. Seguin, Y. Bertho, P. Gondret & J. Crassous, Dense Granular Flow around a Penetrating Object: Experiment and Hydrodynamic Model, Phys. Rev. Lett. 107, 048001 (2011) 4. A. Seguin, F. Martinez, Y. Bertho, J. Crassous & P. Gondret, Experimental velocity  elds and forces for a cylinder penetrating into a granular medium, Phys. Rev. E 87, 012201 (2013)
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-04437733 , version 1 (04-02-2024)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04437733 , version 1

Citer

Antoine Seguin, Philippe Gondret. Force de masse ajoutée en milieu granulaire. Rencontre du Non-Linéaire, Mar 2022, Paris, France. ⟨hal-04437733⟩
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