La recherche de doctorat de Stéfano ASCIONE, intitulée « Chaotic mixing in porous materials », fera partie du
Programme REDI mené en association avec le Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT). Des recherches antérieures ont suggéré que le mélange chaotique [1], p. ex., l’exponentielle dl’allongement des éléments fluides par advection, dépend fortement des géométries en treillis, de la direction d’écoulement [2] et de la densité de remplissage [3]. Cependant, une compréhension universelle de l’advection chaotique aux échelles de Pore et de Darcy est toujours manquante. Cette étude explorera l’émergence du chaos dans un réseau poreux discret et continu et fera la comparaison des exposants Lyapunov pour différents types de flux au sein de plusieurs géométries. Des exemples intéressants de géométries sont des treillis réguliers, emballage aléatoire avec des perles polydispersées et un réseau de fractures discret. Cette étude numérique analysera les flux à travers divers volumes élémentaires représentatifs, en soulignant leur impact sur le mélange chaotique.
References
[1] D. Lester, G. Metcalfe, and M. Trefry, “Is chaotic advection inherent to porous
media flow?,” Physical Review Letters, vol. 111, no. 17, pp. 174101–1 – 174101–5,
2013.
[2] R. Turuban, D. R. Lester, J. Heyman, T. L. Borgne, and Y. Meheust, “Chaotic
mixing in crystalline granular media,” Journal of Fluid Mechanics, vol. 871, p.
562–594, 2019.
[3] J. Heyman, D. R. Lester, R. Turuban, Y. Meheust, and T. L. Borgne, “Stretching
and folding sustain microscale chemical gradients in porous media,” Proceedings of
the National Academy of Sciences, vol. 117, no. 24, pp. 13359–13365, 2020.
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