Offre de thèse
Rhéologie de poudres cohésives modèles
Date limite de candidature
15-05-2024
Date de début de contrat
01-10-2024
Directeur de thèse
KIESGEN DE RICHTER Sébastien
Encadrement
Directeur de thèse : KIESGEN DE RICHTER Sébastien - LEMTA - Maitre de Conférences HDR Université de Lorraine - sebastien.kiesgen@univ-lorraine.fr Co-directeur de thèse : GANS Adrien - LEMTA - Maitre de Conférences Université de Lorraine - adrien.gans@univ-lorraine.fr Les travaux se dérouleront au sein l'équipe 'écoulements de poudres et de suspensions'. Il bénéficiera de l'expérience et de la reconnaissance de cette équipe dans l'étude des milieux granulaires. Il aura ainsi la possibilité de valoriser ses travaux à travers la publication d'articles scientifiques et de participer à des conférences internationales regroupant les meilleurs experts du domaine.
Type de contrat
école doctorale
équipe
Groupe Milieux Fluides Rhéophysiquecontexte
Les milieux granulaires constituent une des ressources primaires les plus utilisées dans le monde, particulièrement dans l'industrie. Parmi la diversité de matériaux granulaires existants, les poudres cohésives constituent l'un des matériaux les plus délicats à manipuler. Comprendre le comportement de ces poudres en écoulement et développer des outils adaptés à leur manipulation constitue donc un enjeu industriel majeur.spécialité
Énergie et Mécaniquelaboratoire
LEMTA – Laboratoire Energies & Mécanique Théorique et Appliquée
Mots clés
poudres, rhéologie
Détail de l'offre
Ce sujet de thèse porte sur l'étude de l'influence des interactions inter-particulaires sur les propriétés d'écoulement de milieux granulaires. Ces milieux constituent une des ressources primaires les plus utilisées dans le monde, particulièrement dans l'industrie. Parmi la diversité de matériaux granulaires
existants, les poudres cohésives constituent l'un des matériaux les plus délicats à manipuler.
L'objectif de ce travail sera d'améliorer notre compréhension du rôle des interactions
cohésives et frictionnelles sur la coulabilité de ces matériaux. Pour ce faire, deux paramètres seront explorés : les propriétés surfaciques des particules et leurs effets sur les écoulements granulaires. Pour cela, des milieux granulaires modèles à propriétés contrôlées seront fabriqués afin d'étudier l'influence des propriétés micromécaniques (élasticité, force adhésive, friction,...) sur des écoulements dans des géométrie variées (silos, rhéométrie, surface libre,...).
Ce travail principalement expérimentale se fera en collaboration avec les théoricien/modélisateurs de l'équipe utilisant notamment des outils d'intelligence artificielle afin d'établir des modèles prédictifs des écoulements de milieux granulaires cohésifs en fonction de leur formulation.
Keywords
powders, rheology
Subject details
This thesis topic focuses on studying the influence of inter-particle interactions on the flow properties of granular media. These media are one of the most widely used primary resources in the world, particularly in industry. Among the diverse range of existing granular materials, cohesive powders are among the most challenging to handle. The objective of this work is to improve our understanding of the roles of cohesive and frictional interactions on the flowability of these materials. To achieve this, two parameters will be explored: the surface properties of the particles and their effects on granular flows. To do so, model granular media with controlled properties will be manufactured to investigate the influence of micromechanical properties (elasticity, adhesive force, friction, etc.) on flows in various geometries (silos, rheometry, free surface, etc.). This experimental work will be conducted in collaboration with theoretical/modeling experts in the team, utilizing artificial intelligence tools to establish predictive models of cohesive granular media flows based on their formulation.
Profil du candidat
Nous recherchons un(e) candidat(e) titulaire d'un diplôme d'ingénieur ou d'un master en Mécanique/Physique ou équivalent avec si possible des connaissances en mécanique des fluides. Le candidat doit démontrer une appétence pour le travail expérimental, le traitement de données et la modélisation.
Pour toute thèse proposée au sein de l'Ecole Doctorale, le futur doctorant devra bien être titulaire d'un master avec au moins une mention AB. Les documents suivants sont à fournir pour pouvoir postuler:
• le CV du candidat et une lettre de motivation
• les notes obtenues au diplôme conférant le grade de master, mention 'Assez Bien' requise au minimum et copie du diplôme s'il est disponible
• 2 lettres de recommandations émanant du Responsable de la filière de formation et du tuteur de stage de fin d'études
• des éléments tangibles sur l'initiation à la recherche (mémoire de recherche, rapports de stage publication, ...).
Le dossier complet de candidature doit être envoyé à la direction de thèse par les adresses messageries des directeurs de thèses : adrien.gans@univ-lorraine.fr
Candidate profile
We are seeking a candidate holding an engineering degree or a master's degree in Mechanical/Physics or equivalent, preferably with knowledge in fluid mechanics. The candidate must demonstrate an interest in experimental work, data processing, and modeling.
For any thesis proposed within the Doctoral School, the prospective doctoral student must hold a master's degree with at least a 'Bien' mention. The following documents are required to apply:
• Candidate's CV and a letter of motivation
• Grades obtained in the master's degree program, with at least 'AB' mention required, and a copy of the diploma if available
• 2 letters of recommendation from the Head of the training program and the internship supervisor
• Tangible evidence of research initiation (research thesis, internship reports, publications, etc.).
The complete application package must be sent to the thesis supervisors' email addresses: adrien.gans@univ-lorraine.fr.
Référence biblio
[1] A. Gans, O. Pouliquen, and M. Nicolas, “Cohesion-controlled granular material,” Physical
Review E, vol. 101, no. 3, p. 032904, 2020.
[2] A. Gans, A. Abramian, P.-Y. Lagr´ee, M. Gong, A. Sauret, O. Pouliquen, and M. Nicolas,
“Collapse of a cohesive granular column,” Journal of Fluid Mechanics, vol. 959, p. A41,
2023.
[3] A. Galliano, S. Bistac, and J. Schultz, “Adhesion and friction of pdms networks: molecular
weight effects,” Journal of colloid and interface science, vol. 265, no. 2, pp. 372–379,
2003.
[4] D. Gilbert, R. Valette, and E. Lemaire, “Impact of particle stiffness on shear-thinning
of non-brownian suspensions,” Journal of Rheology, vol. 66, no. 1, pp. 161–176, 2022.
[5] J. Qu, L. Ouyang, C.-c. Kuo, and D. C. Martin, “Stiffness, strength and adhesion characterization
of electrochemically deposited conjugated polymer films,” Acta biomaterialia,
vol. 31, pp. 114–121, 2016.