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Flow-induced anisotropic mechanical response of dense suspensions

Descrizione del progetto

Risolvere i segreti del flusso delle sospensioni

Le sospensioni sono fluidi composti da minuscole particelle solide mescolate a un liquido, come il magma o il cemento fresco. Quando queste particelle sono grandi, hanno bisogno di forze esterne per muoversi, facendo sì che il comportamento della sospensione dipenda da come è stata agitata o tesa in passato. Gli scienziati non hanno ancora compreso appieno come la storia del flusso influisca sulle proprietà meccaniche delle sospensioni. Ciò rende difficile prevedere il comportamento delle sospensioni in processi industriali come l’estrusione o in eventi naturali come le frane. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto SuspenseStory studierà come la storia del flusso modella le sollecitazioni e la struttura delle sospensioni. Il progetto intende migliorare i modelli per la previsione del comportamento delle sospensioni in condizioni di flusso complesse.

Obiettivo

Dense suspensions are complex fluids, like shampoo or concrete, with equal parts of particles and liquid. Large particles necessitate external forces for movement, causing mechanical properties to depend on shear history. This is currently not understood nor well characterized and is a major obstacle for the modeling of its flows with quickly varying conditions, which are ubiquitous in industry (e.g. extrusion, drilling) or in nature (e.g. landslides). This project will unravel how flow history controls the mechanical response of suspensions.

The viscosity of a suspension of hard particles under a quickly varying flow can be much smaller than a steady flow because the anisotropic microstructure is too slow to evolve and provide a strong resistance. For the same reason, a jammed suspension of soft particles can retain stresses even after flow stops. So far, only shear stress has been studied, and the microstructure-stress relation remains poorly characterized.

Advanced particle-based simulations, considering hydrodynamics and complex contact physics, allow precise exploration of this relationship. Separately, a new generation of microscopics-informed constitutive models show great promise to predict the evolution of the stress under arbitrary flow history but remain tested only in limited setups. We aim at characterizing the full stress tensor response under shear rotations, i.e. model time-dependent flows where the strain axes are suddenly rotated.
We will determine the contribution of hydrodynamics, elastic, frictional interactions to the response, and how these depend on particle softness. We will use our results as stringent tests for current constitutive models.

The last goal is to achieve quantitative match with experiments performing shear rotations on suspensions of polystyrene (hard) and Carbopol (soft) performed by collaborators, which report intriguing observations of transient tangential stresses orthogonal to the flow direction.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.

Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2023-PF-01

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 211 754,88
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

Nessun dato

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