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Étude de la coalescence de nanogouttelettes par dynamique moléculairePothier, Jean-Christophe 10 1900 (has links)
Ce travail est consacré à l’étude de la coalescence de gouttelettes liquides à l’échelle du
nanomètre. Nous nous sommes intéressés principalement à l’évolution du changement
topologique des gouttelettes à partir de la rupture des surfaces au moment du contact
initial jusqu’à la coalescence complète. Nous utilisons la dynamique moléculaire afin
de simuler plusieurs types de gouttelettes soit en utilisant le potentiel empirique de type
Stillinger-Weber pour des gouttelettes de silicium (l-Si) en 3 dimensions et le modèle
Embedded Atom Method pour des gouttelettes de cuivre liquide (l-Cu) en 2d, quasi-2d
(disques) et 3 dimensions.
Qualitativement, toutes les simulations démontrent une coalescence similaire indépendamment
de la dimension de calcul (2d à 3d), de la taille et de la température initiale
des gouttelettes. La coalescence évolue par une déformation rapide des surfaces sans
mixage important entre les atomes des deux gouttelettes initiales.
De plus, nous étudions l’évolution du col de coalescence formé lors du contact initial
entre les gouttelettes et, pour les systèmes en 3d, nous observons une transition claire
d’un régime visqueux vers un régime inertiel du rayon de ce col, tel que suggéré par des
modèles théoriques.
Pour les gouttelettes de cuivre nous observons exactement le comportement des prédictions
analytiques et confirmons que le premier régime suit un comportement visqueux
sans aplatissement local des gouttelettes. La situation est différente pour les gouttelettes
de l-Si où nous observons un effet plus grand, par rapport aux prédictions analytiques, du
rayon et de la température initiale des gouttelettes sur l’évolution du col de coalescence.
Nous suggérons que les paramètres décrivant l’évolution de la coalescence dépendent
des propriétés des matériaux utilisés contrairement à la théorie universelle couramment
utilisée. / In this work we studied the coalescence of liquid nanodroplets and more specifically
the topological deformation from their rupture at the initial contact to the full coalescence.
We used molecular dynamics to simulate various liquid droplets: 3 dimension liquid
silicon (l-Si) droplets using the Stillinger-Weber potential as well as 2d, quasi-2d (discs)
and 3d liquid copper (l-Cu) droplets using the Embedded Atom Model semi empirical
potential. All simulations showed similar qualitative coalescence independently of initial
size and temperature for 2d, quasi-2d and 3d systems: the topological deformation
evolved quickly without any important mixing taking place between atoms from both
droplets.
Furthermore, we studied the evolution of the radius of the liquid bridge formed between
the droplets and demonstrated that it is possible to observe, using molecular dynamics,
a transition from a viscous to inertial regime of this bridge, as suggested by
analytical models.
Studying the l-Cu droplets, we observe exactly the analytical predicted behavior of
the coalescence evolution and confirm that the initial regime follows a viscous driven
mechanism without any local flattening of the droplets. The results are different with
the l-Si droplets where we observe a greater effect, compared to analytical models, of
the initial droplets radius and temperature on the bridge evolution. This suggests that
the parameters describing the coalescence process are dependent of the properties of the
materials used in the coalescence instead of the present universal accepted models.
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Essai sur la crise du régime rentier d’accumulation en Algérie : une approche en termes de régulation / Essay on the crisis of the rent-oriented regim of accumulation in Algeria : an approach in terms of regulationBellal, Samir 30 March 2011 (has links)
Par-delà son aspect morphologique, l’accumulation du capital est avant tout une dynamique sociale dans laquelle les configurations que prennent les rapports sociaux jouent un rôle clé. La présente étude a pour but de montrer que dans le contexte particulier d’une économie rentière (type pétrolier, en l’occurrence), la question de la crise du régime rentier d’accumulation peut être appréhendée de façon particulièrement féconde à travers l’analyse de la combinaison des formes institutionnelles considérées comme fondamentales par l’Ecole de la régulation. L’étude se propose, sur la base d’une périodisation des formes institutionnelles, de caractériser successivement dans un premier temps les évolutions qui se sont produites dans les configurations concrètes de chacune des formes institutionnelles qui, ensemble, constituent un mode de régulation. Dans un second temps, il s’agit d’examiner la compatibilité des régulations partielles et leur aptitude à générer et piloter un nouveau régime d’accumulation qui soit en rupture avec le régime rentier. L’étude conclut que, paradoxalement, seule l’implication du politique, et donc de l’Etat, est à même de permettre la définition d’un arrangement institutionnel favorable à l’accomplissement d’une telle rupture. / Beyond its morphological aspect, the capital accumulation is above all a social dynamics in which the configurations that take the social connections play a key role. The objective of the current research study is to show that within a particular context of a rent-oriented economy (oil, in the circumstances), the accumulation issue may be understood in a productive particular way through analyses of the forms of institutional combination, which are considered as fundamental by the Regulation School. Our investigation aims, on the basis of an institutional forms periodization, to characterize successively the evolutions that occurred within concrete configurations of each institutional form, which, together, form a mode of regulation. In a second phase, we examine the compatibility of the partial regulations, and their abilities to generate and command a new accumulation system breaking with the Rent-oriented régime. Our study concludes that, paradoxically, only the politics involvement, so the government, is able to determine an institutional arrangement favorable to accomplish such a break.
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Étude expérimentale de la maldistribution des fluides dans un réacteur à lit fixe en écoulement à co-courant descendant de gaz et de liquide / Experimental investigation of maldistribution of fluids in trickle-bed reactorsLlamas, Juan David 01 February 2008 (has links)
Trois techniques de mesure différentes ont été utilisées pour étudier la distribution des fluides dans un lit fixe : la tomographie à fils, le collecteur de liquide et un ensemble de thermistances. La tomographie à fils, dont la première application dans le cadre des lits fixes est décrite ici, a permis, tout comme le collecteur de liquide, d’obtenir des résultats intéressants concernant l’influence de paramètres tels que la distribution initiale, le type de chargement et les débits de fluides sur la distribution du liquide. L’étude a notamment montré l’importance de bien définir la maldistribution de liquide en termes de la grandeur mesurée et a apporté un regard critique vis-à-vis des consensus généraux concernant l’effet sur la distribution de liquide de paramètres tels que le débit de gaz (dont les expériences ont montré qu’elle dépend du distributeur utilisé) et le type de chargement (l’hypothèse selon laquelle le chargement dense disperse mieux le liquide dans la direction radiale par rapport au chargement lâche n’a pas été vérifié). Une étude réalisée en régime à haute interaction a permis aussi d’observer la relation étroite qui existe entre la distribution initiale et le régime d’écoulement / Three different measuring techniques were used to study the fluid distribution inside a trickle-bed reactor: the wire mesh tomography, the liquid collector and a set of thermistors. The liquid collector and specially the wire mesh tomography, whose first application in trickle bed reactors is described here, yielded interesting results concerning the influence of variables such as the initial liquid distribution, the loading method and the fluid flow rates on liquid maldistribution. Among the main observations, the study illustrates the importance of well defining liquid maldistribution in terms of the measured quantity and prompts to some caution when referring to some “normally accepted facts” like the advantages in terms of liquid distribution obtained when increasing the gas flow rate (which depends, according to this study, on the quality of initial liquid distribution) or when using a dense loading of the catalyst (the hypothesis according to which, compared with a sock loading, dense loading favors radial dispersion was not verified by the study). Also, a study performed under high interaction conditions showed the intimate relationship between the inlet distribution and the flow regime observed inside the reactor
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Théorie de Boltzmann chirale pour le transport dans les multicouches, électrons et photons, balistique et diffusif / Chiral Boltzmann equation for transport in multilayer systems, electrons and photons, ballistic and diffusiveCharpentier, Nicolas 25 January 2012 (has links)
Cette thèse aborde le problème du transport diffusif dans les matériaux multicouches lorsque l'épaisseur des couches est comparable voire plus petit que le libre parcours moyen. Nous présentons un formalisme qui à la fois effectue une synthèse et permet d'aller au delà des divers modèles existants, dérive-diffusion, le modèle Valet-Fert, la méthode des flux ou encore le modèle de Fuchs-Sondheimer. Ce formalisme est applicable à deux types de structures: (i) la géométrie dite CPP (Current Perpendicular to Plane) où le courant moyen est perpendiculaire aux interfaces séparant les couches, et (ii) la géométrie dite CIP (Current In Plane) où le courant moyen est parallèle aux interfaces. Ce nouveau modèle de transport est bâti à partir d'une équation de Boltzmann où les collisions dans les couches et aux interfaces sont représentées par des intégrales de collision linéaires pouvant décrire aussi bien des réflexions spéculaires que des collisions aléatoires non nécessairement isotropes. La résolution de cette équation de Boltzmann pour déterminer les quantités macroscopiques locales d'intérêt se fait en trois étapes : pour chacune des couches, (1) la distribution locale des particules est séparée en deux « chiralités » caractérisés par le signe de la projection du vecteur vitesse de chaque particule le long de l'axe perpendiculaire aux interfaces ; (2) la description locale complète de la distribution angulaire des vitesses pour chaque chiralité est obtenue en développant sur une nouvelle base polynômes orthogonaux adaptée à l'existence de deux chiralités ; (3) pour effectuer la moyenne chirale sur la distribution angulaire des vitesses on définit une troncature minimale de ce développement adaptée aux quantités macroscopiques locales d'intérêt.L’étape (1) est nécessaire afin de pouvoir décrire correctement les collisions d'interfaces, l'étape (3) est usuelle mais l'ingrédient clef de ce formalisme est le point (2) qui seul permet de rendre cohérent les étapes (1) et (3) en présence d'interfaces. Pour la géométrie CPP, ce formalisme « Boltzmann chiral » permet d'unir les systèmes balistique et diffusif sous une même approche macroscopique. En présence de polarisation en spin, ce nouveau formalisme permet d'obtenir entre autre les résistances d'interfaces du modèle Valet-Fert en fonction des coefficients de transmission généralisés associés aux collisions d'interface. Pour les structures CIP, ce modèle permet d'obtenir des expressions analytiques pour les conductivités locales par couche (avec ou sans polarisation en spin) et de plus il rend le lien avec le transport CPP plus transparent. Ce formalisme n'étant pas propre au transport électrique, nous montrons sa versatilité sur une application au transport lumineux en revisitant le problème de Milne pour lequel nous retrouvons un résultat exact de façon beaucoup plus simple. Nous présentons pour terminer une méthode variationnelle fournissant une interprétation intéressante du modèle de Fuchs-Sondheimer. / This thesis addresses the problem of diffusive transport in multilayer systems when the layers thickness is of the order of or even smaller than the mean free path. We present a formalism which enables to synthetize and to go beyond various the standard models (drift-diffusion, Valet-Fert model, flux method or Fuchs-Sondheimer model). This formalism applies to two kinds of structures: (i) the so called CPP geometry (Current Perpendicular to Plane) where the mean transport current is perpendicular to the interfaces separating the layers, and (ii) the so called CIP (Current in Plane) geometry in which the mean transport current is parallel to interfaces. This new model of transport is build on the Boltzmann transport equation in which the scattering in the layer or at interfaces is represented by linear collision integrals that can describe specular and random scattering not necessarily isotropic. The resolution of this Boltzmann equation to obtain macroscopic quantities of interest is done in three steps for each layer: (1) the particle distribution is splitted into two “chiralities” characterized by the sign of the projection of the velocity vector of each particle along the axis perpendicular to interfaces; (2) the local description of the complete angular velocity distribution for each chirality is obtained by an expansion over a new orthogonal polynomial basis adapted to the existence of two chiralities; (3) to compute the chiral mean of the angular velocity distribution we define a minimal troncated expansion adapted to the local physical quantities of interest. Step (1) is necessary to describe correctly the interface scattering, step (3) is usual but the key ingredient of our formalism is step (2) which solely allows a coherent description of step (1) and (3) in the presence of interfaces. For spin polarized systems this novel formalism allows, among other things, to express the boundaries resistances of the Valet-Fert model in terms of generalized transmission coefficients associated to scattering at interfaces. For CIP structures, with this new approach we obtain explicit analytical expressions for the local conductivity of each layer (with or without spin polarisation) and we make the link with CPP transport more transparent. This novel formalism is not specific to electrical transport, to show its versatility we present an application to transport of light by revisiting the Milne problem for which we can recover certain exact result in a much simpler way. At last, we present a variational method which gives some interesting interpretation of the Fuchs-Sondheimer model.
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L’obstacle politique aux reforme économiques en Algérie / Political obstacles to economic reform in AlgeriaOuchichi, Mourad 26 May 2011 (has links)
Depuis le début des années quatre-vingt, l’économie algérienne a connu un vaste mouvement de restructurations et de réformes. Curieusement, après plus de deux décennies de mise en œuvre de mesures censées ajuster l’économie du pays en la soumettant aux règles de concurrence et de rentabilité, la réalité des performances économiques algériennes demeurent pratiquement inchangée. En effet, mis à part le rétablissement des équilibres macro financiers grâce à l’augmentation des prix internationaux du pétrole, l’économie algérienne demeure loin des dynamiques d’accumulation. Visiblement, ni les contraintes internes, ni les conditionnalités du FMI et ses recommandations, n’ont résisté à la « réalité algérienne ». La présente thèse, qui se veut une contribution à la définition des conditions de succès de la transition économique vers le marché à la lumière de l’expérience algérienne des réformes, pose dans toutes ses dimensions la question des obstacles aux réformes dans les périodes de transition. L’analyse du système politique, de ses contraintes et ses contradictions est le point de départ de toute réflexion sur les problématiques des transitions. Le poids du passé, et son influence déterminante sur le déroulement du passage d’une organisation économique à une autre est, quant à lui, un facteur que nous questionnerons dans cette perspective. / Since the beginning of the 1980s, the Algerian economy has undergone a vast programme of restructuring and reform. Curiously, after three decades of implementing measures designed to bring the economy in line with the rules of competition and profitability, the reality of Algerian economic performance has changed very little. In fact, apart from the recovery of the macrofinancial balance, due to rising international oil prices, the Algerian economy is far from the dynamics of capital accumulation. Clearly, neither internal constraints nor the conditions or recommendations of the IMF have been able to fight against the current of ‘Algerian reality’. In this thesis, I aim to define the conditions for a successful transition to a market economy based on the Algerian experience of reform. I will also consider obstacles to reform in periods of transition. My starting point for reflection on the question of transition will be an analysis of the political system, its constraints and contradictions. My purpose is also to examine the importance of Algeria’s past in terms of its determining influence on the transition from one economic system to another.
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Il Tieste di Ugo Foscolo e l’estetica teatrale di Melchiorre Cesarotti. Per la storia e le implicazioni di un’inconciliabilità ideologica e filosofica / Il Tieste by Ugo Foscolo and Melchiorre Cesarotti's idea of theater. An ideological and philosophical incompatibility / Tieste d’Ugo Foscolo et l’esthétique théâtrale de Melchiorre Cesarotti. Pour l’histoire et les implications d’une incompatibilité idéologique et philosophiqueScagnetti, Matteo 17 May 2019 (has links)
Ce travail approfondit la pièce théâtrale de jeunesse de Ugo Foscolo (1778-1827), célèbre poète italien vécu entre la fin du XVIIIème siècle et les premières décennies du XIXème. La pièce en question, le Tieste, n‟est pas seulement remarquable pour le jeune d‟âge de l‟auteur, encore adolescent, mais parce qu‟elle dévoile une idée de la littérature encore inconnue à son époque. Le Tieste est une tragédie qui ne respecte pas les conventions généralement acceptées à son temps, et ceci sur le double niveau du style et du contenu, tout à fait modernes et définitivement affranchis de la philosophie des Lumières.Afin de démontrer l‟envergure de l‟opération du poète vénitien, cette thèse se concentre sur le rapport entre l‟idéologie et, pourrait-on même dire, les préceptes du philosophe padouan Melchiorre Cesarotti (1730-1808), et la tragédie de Foscolo. Les idées de Cesarotti sur le théâtre étaient une sorte de Bible, qui prévoyait pour la tragédie des caractéristiques bien précises, autant qu‟une vision optimiste de la vie et de la société humaine, avec la victoire (du moins morale) des personnages vertueux et la défaite des personnages cruels.Le Tieste démonte morceau par morceau les caractéristiques qui selon Cesarotti font une bonne tragédie, en mettant en scène deux personnages qui devraient être positifs mais se révèlent confus et impuissants, tandis que le dictateur, impitoyablement, détruit les autres personnages, sans une vraie raison, comme un metteur en scène sadique qui joue avec ses marionnettes.L‟inexplicabilité du mal et son ineffabilité marquent la fin d‟un monde Ancien Régime pour permettre à l‟homme de s‟interroger sur ses peurs les plus profondes. C‟est là la valeur du Tieste, qui peut être donc considéré comme un texte qui ouvre à l‟époque contemporaine. / This work analyzes the tragedy written by Ugo Foscolo (1778-1827) at the end of his adolescence : Tieste. The drama has not been sufficiently studied yet, but presents various and important elements of interest. The idea of literature emerging from it is definitely new, and Tieste tries untrodden ways, incompatible with the dominant idea of tragedy at its epoch.Most of all, Tieste marks a rebellion against the aesthetic canons of Melchiorre Cesarotti (1730-1808), a well-known philosopher who had a deep influence in the theatrical field and who had established the standards of a good tragedy. Cesarotti‟s parameters were still those of the Enlightenment, and imposed a moral message to every tragedy, whose characters should be rewarded or punished on the basis of their goodness or their wickedness. For Cesarotti, a character would have encountered an unfavourable fate only as a consequence of a moral crime. His virtue, instead, would have avoided any danger.In Foscolo, on the contrary, there is no providence, and the destiny of human beings doesn‟t depend on their behaviour. Virtuous characters are powerless and succumb without even understanding why, while the evil tyrant triumphs, moved only by his sadism.The evil is ineffable and inexplicable, and Reason, which solves every problem in Cesarotti‟s Weltanschauung, is now helpless and meaningless. Foscolo‟s first tragedy therefore represents the transition from an Ancien Régime world view to the phantoms and the nightmares of the contemporary age, when no certitude is possible anymore.
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Etude des réponses des assemblages de poissons aux variations de l'environnement par modélisation hiérarchique bayésienne : Application aux juvéniles de cyprinidés du Haut-RhônePiffady, Jérémy 05 November 2010 (has links) (PDF)
La compréhension des déterminismes des communautés de poissons et de leurs variations est un enjeu majeur, tant en écologie qu'en bioindication. Dans ce travail doctoral, nous avons mis en place des outils de statistiques avancées afin d'identifier les aspects des régimes thermique et hydrique, constituants essentiels de l'environnement naturel des poissons, responsables des variations des assemblages de juvéniles de cyprinidés du haut Rhône. En utilisant des chroniques de températures de l'eau, de débits et d'échantillonnages par pêche électrique sur la période 1980-2005, nous avons déterminé trois groupes d'espèces présentant des réponses synchrones aux variations d'environnement, et développé deux types de modèles hiérarchique, s'appuyant sur ces groupes, selon une perspective bayésienne :- un modèle de régression poissonienne, pour lequel nous avons utilisé une procédure de choix de modèle fondée sur le critère du Facteur de Bayes. Ce premier modèle nous a permis de sélectionner les variables d'intérêt et de quantifier leurs effets sur les variations interannuelles d'abondances des différentes espèces. - un modèle à facteur latent partagé, résumant l'influence commune d'une variable latente, l'hypersignal, sur les variations de l'environnement et des proportions relatives des groupes d'espèces. Nous avons ainsi souligné les importances relatives des variables environnementales dans la structuration des communautés. Alors que leurs effets sont généralement discutés séparément, nous avons mis en évidence l'influence conjointe des régimes thermique et hydrique sur la structuration et les variations interannuelles des assemblages de juvéniles de poissons en grandes rivières.
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Développement d'un outil de simulation du procédé de contrôle non destructif des tubes ferromagnétiques par un capteur à flux de fuiteFnaiech, Emna-Amira 04 June 2012 (has links) (PDF)
Le principe du contrôle par flux de fuite magnétique (Magnetic Flux Leakage MFL) consiste à aimanter la pièce à contrôler par un champ magnétique et à détecter à l'aide d'un capteur magnétique les fuites des lignes du champ qui résultent de la présence d'un défaut dans la pièce. Dans le but d'améliorer les performances d'un dispositif de détection, le CEA et la société Vallourec collaborent pour développer un modèle numérique dédié au contrôle virtuel des défauts longitudinaux dans les tubes ferromagnétiques. Le dispositif expérimental comprend un circuit magnétique tournant à une vitesse constante autour du tube qui défile. Dans le cadre de cette thèse, on débute le problème de la modélisation sans tenir compte des effets de la vitesse de rotation, il s'agit donc de résoudre un problème d'électromagnétisme en régime magnétostatique.Pour résoudre ce problème, on propose de comparer une approche semi-analytique basée sur le formalisme des équations intégrales (EI) et une approche purement numérique utilisant les éléments finis (EF).Dans la première partie de cette thèse, après avoir établi le formalisme théorique par EI, un premier modèle considérant des matériaux ferromagnétiques à perméabilité magnétique constante (régime linéaire) a été mis en œuvre en 2D. Ce modèle a été appliqué pour un exemple de système extrait de la littérature et validé numériquement par une comparaison des résultats EI/EF. Pour une meilleure détection, il est opportun de saturer magnétiquement la pièce. Le matériau ferromagnétique est alors caractérisé par une courbe B(H) non-linéaire. Par conséquent, la deuxième partie de la thèse a été consacrée à la mise en œuvre du modèle en régime non linéaire qui tient compte de cette caractéristique.Différentes méthodes de discrétisation ont été étudiées afin de réduire le nombre d'inconnues et le temps de calcul. L'originalité de la thèse réside dans l'utilisation des fonctions d'interpolation d'ordre élevé (polynôme de Legendre) pour une discrétisation des équations intégrales par une approche de type Galerkin. Les premiers essais de validation numérique de ce modèle ont été effectués sur un système MFL simplifié. Des premiers essais de validation expérimentale pour des données obtenues par EF ont été effectués en deux phases : La première a consisté à vérifier le distribution du champ magnétique pour un tube sain et en régime magnétostatique. La deuxième phase a consisté à calculer la réponse d'un défaut dans le tube ferromagnétique en tenant en compte les effets éventuels de la rotation du circuit magnétique par rapport au tube.
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Etude expérimentale modèle de l'imbibition capillaire de substrats poreux à volume et structure de pores ajustablesDallel, Dorra 05 December 2012 (has links) (PDF)
L'imbibition est d'une importance fondamentale dans de nombreuses applications technologiques et intervient par ailleurs dans de nombreux phénomènes naturels (industrie textile, industrie pharmaceutique, érosion des sols ....). Malgré l'importance de ce phénomène, la description et la modélisation des mécanismes d'imbibition sont encore sujettes à discussion dans la littérature, en particulier, la prédiction des cinétiques d'imbibition à partir de la connaissance de la topographie du milieu poreux. L'objectif de ce travail de thèse a été de relier les cinétiques d'imbibition à la structure du milieu poreux imbibé. Pour cela, nous avons étudié l'imbibition capillaire (ou spontanée) en suivant une démarche expérimentale dans laquelle nous avons utilisé des substrats poreux modèles dont nous contrôlons le volume et la structure de pores. La configuration d'imbibition choisie dans ce travail est celle d'une goutte sessile (ou posée).Ces travaux ont permis de mettre en œuvre une technique de construction de pastilles macroscopiques, autosupportées et cohésives, par assemblage de microbilles de polymère. Ces systèmes modèles ont été utilisés pour étudier les cinétiques d'imbibition capillaire de liquides dans des supports tridimensionnels à structure de pores complexe en fonction de la taille des microbilles constituant la pastille poreuse, de la reconstruction thermique, de la perméabilité pour une structure poreuse bicouches et de la force capillaire. Ces études ont permis entre autres de mettre en évidence des régimes cinétiques et des transitions d'imbibition inattendues dans ces systèmes (régimes visqueux et inertiel).
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Étude de la coalescence de nanogouttelettes par dynamique moléculairePothier, Jean-Christophe 10 1900 (has links)
Ce travail est consacré à l’étude de la coalescence de gouttelettes liquides à l’échelle du
nanomètre. Nous nous sommes intéressés principalement à l’évolution du changement
topologique des gouttelettes à partir de la rupture des surfaces au moment du contact
initial jusqu’à la coalescence complète. Nous utilisons la dynamique moléculaire afin
de simuler plusieurs types de gouttelettes soit en utilisant le potentiel empirique de type
Stillinger-Weber pour des gouttelettes de silicium (l-Si) en 3 dimensions et le modèle
Embedded Atom Method pour des gouttelettes de cuivre liquide (l-Cu) en 2d, quasi-2d
(disques) et 3 dimensions.
Qualitativement, toutes les simulations démontrent une coalescence similaire indépendamment
de la dimension de calcul (2d à 3d), de la taille et de la température initiale
des gouttelettes. La coalescence évolue par une déformation rapide des surfaces sans
mixage important entre les atomes des deux gouttelettes initiales.
De plus, nous étudions l’évolution du col de coalescence formé lors du contact initial
entre les gouttelettes et, pour les systèmes en 3d, nous observons une transition claire
d’un régime visqueux vers un régime inertiel du rayon de ce col, tel que suggéré par des
modèles théoriques.
Pour les gouttelettes de cuivre nous observons exactement le comportement des prédictions
analytiques et confirmons que le premier régime suit un comportement visqueux
sans aplatissement local des gouttelettes. La situation est différente pour les gouttelettes
de l-Si où nous observons un effet plus grand, par rapport aux prédictions analytiques, du
rayon et de la température initiale des gouttelettes sur l’évolution du col de coalescence.
Nous suggérons que les paramètres décrivant l’évolution de la coalescence dépendent
des propriétés des matériaux utilisés contrairement à la théorie universelle couramment
utilisée. / In this work we studied the coalescence of liquid nanodroplets and more specifically
the topological deformation from their rupture at the initial contact to the full coalescence.
We used molecular dynamics to simulate various liquid droplets: 3 dimension liquid
silicon (l-Si) droplets using the Stillinger-Weber potential as well as 2d, quasi-2d (discs)
and 3d liquid copper (l-Cu) droplets using the Embedded Atom Model semi empirical
potential. All simulations showed similar qualitative coalescence independently of initial
size and temperature for 2d, quasi-2d and 3d systems: the topological deformation
evolved quickly without any important mixing taking place between atoms from both
droplets.
Furthermore, we studied the evolution of the radius of the liquid bridge formed between
the droplets and demonstrated that it is possible to observe, using molecular dynamics,
a transition from a viscous to inertial regime of this bridge, as suggested by
analytical models.
Studying the l-Cu droplets, we observe exactly the analytical predicted behavior of
the coalescence evolution and confirm that the initial regime follows a viscous driven
mechanism without any local flattening of the droplets. The results are different with
the l-Si droplets where we observe a greater effect, compared to analytical models, of
the initial droplets radius and temperature on the bridge evolution. This suggests that
the parameters describing the coalescence process are dependent of the properties of the
materials used in the coalescence instead of the present universal accepted models.
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