MAD-SIM] Modélisation des poudres Agitées en écoulement Dense : des études rhéologiques à la simulation prédictive à l'échelle des procédés

Ce projet vise à combler le « fossé d'échelle » dans le domaine du traitement et de l'ingénierie des poudres, de l'échelle des particules à celle des procédés industriels, ainsi que dans de nombreux autres domaines tels que la recherche environnementale ou l'exploration extraterrestre, où la rhéologie des poudres à l'échelle macroscopique en conditions de faible confinement reste un défi. L'objectif est donc de mettre en évidence les processus mécaniques fondamentaux impliqués dans l'agitation convective des poudres, d'identifier une loi rhéologique appropriée à l'aide d'expériences et de simulations numériques (DEM), puis de l'intégrer dans un modèle issu de la mécanique des milieux continus afin de réduire le temps de calcul pour les simulations à plus grande échelle. La nouveauté réside dans l'extension du cadre rhéologique μ(I), validé pour des écoulements simples, à des systèmes agités complexes, où des transitions solide-fluide-gaz peuvent se produire. Un partenariat multidisciplinaire a été mis en place pour relever ce défi scientifique multi-échelle. La méthodologie développée devrait servir de démonstrateur pour d'autres applications à l'échelle pilote et industrielle. Ce projet de recherche devrait également permettre de concevoir un prototype de rhéomètre à l'échelle du laboratoire capable de caractériser les poudres agitées, répondant ainsi à un besoin jusqu'alors non satisfait. Cela ouvrira la voie à une nouvelle approche intégrée de la caractérisation des poudres et de la simulation des écoulements à l'échelle macroscopique. Cela ouvrira la voie à un large éventail d'applications, telles que le développement de jumeaux numériques pour optimiser l'éco-conception des équipements et le choix des paramètres de fonctionnement pour les opérations industrielles impliquant l'agitation de poudres, ainsi que pour prédire le comportement des matériaux granulaires dans un large éventail de situations à faible confinement. École doctorale : MEGEP - Mécanique, Energétique, Génie civil, Procédés Direction : Cendrine GATUMEL Financement : MSCA COFUND BEST