Description du projet
Étudier l’influence de la forme et de l’inertie des particules sur le transport de la chaleur dans les écoulements turbulents
Lorsque de petites particules rigides sont immergées dans un fluide turbulent, elles se bousculent, glissent, se concentrent et se réorientent au beau milieu d’un écoulement chaotique. Dans le même temps, elles peuvent transférer de la matière ou de la chaleur par convection et par diffusion. Les études actuelles négligent le fait que ces particules ne sont pas sphériques et ne prévoient donc pas l’impact des mécanismes de transport convectif, qui sont largement déterminés par la forme et l’inertie des particules. Financé dans le cadre du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet RESIST cherchera à résoudre ce problème en réunissant deux chercheurs disposant respectivement d’une expérience en physique fondamentale de la turbulence et en mécanique des fluides expérimentale appliquée.
Objectif
When small, rigid particles are immersed in a turbulent fluid, they tumble, slip, concentrate and re-orientate themselves amidst a chaotic flow. Simultaneously, material or heat (passive scalars) may be transferred from the surface by convection and diffusion. Nature and engineering are replete with examples: planktonic osmotrophs absorb nutrients from turbulent ocean waters, and industrial processes grow crystals in agitated suspension, to name but two. Such particles are rarely ever spherical. Yet, present approaches overlook this, neglecting the convective transport mechanisms governed by shape and inertia and fail to predict their consequences, for example, in the adaptation strategies of marine diatoms. To address this problem, this project pairs a researcher with experience of fundamental turbulence physics from working in Germany with an expert in applied experimental fluid mechanics at a UK university, achieving a mutually beneficial exchange of knowledge. The Fellow will parametrically survey the effects of aspect ratio and inertia in the mass transfer to ellipsoidal particles, by reacting deformed ion-exchange resin beads in a turbulent solution to determine transport rates as a function of turbulence, fluid and particle properties. This will be followed by a detailed investigation of the underlying flow physics using state-of-the-art laser induced fluorescence and velocimetry techniques, allowing cause-and-effect mechanisms to be established between macro- and micro-scale effects. The project will target its dissemination activities at scientific communities where immediate impact is expected, including chemical and energy engineering and oceanography. This pairing and choice of project, together with the host’s capabilities and track record, will ensure successful completion of this ambitious research project and maximally support the Fellow’s career development.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences de la Terre et sciences connexes de l'environnementocéanographie
- sciences naturellessciences physiquesoptiquephysique des lasers
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Programme(s)
Appel à propositions
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MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinateur
SO17 1BJ Southampton
Royaume-Uni