Dynamics and Stability of Elastocapillary interactions

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Event details

Date 09.12.2013
Hour 14:0016:00
Speaker Dr. Arnaud Antkowiak
Bio: My research activities are currently focused on problems with strong interface deformation. These activities are conducted within the new d'Alembert Institute in the very heart of Paris.

During my postdoc, I was working on atomization related problems in the Fragmentation & Mixing Team at IRPHÉ, Marseille. More specifically, I investigated the key physical mechanisms responsible for liquid fragmentation, which is at the heart of several fundamental geophysical (e.g. formation of sprays at the crest of waves driving the ocean-atmosphere exchanges) or industrial (e.g. pulverization in combustion chambers) processes. This work was funded by a 2-years postdoc grant of the Fondation d'entreprise EADS.

A long time ago, I've completed a PhD thesis on Vortex Dynamics entitled "Short-term Dynamics of an Isolated Vortex". This thesis deals with the identification of some physical mechanisms active in swirling flows, which are believed to play a role in their behaviours. For example, these mechanisms could be of fundamental importance in the vortex meandering phenomenon (erratic displacements) exhibited by airplane trailing vortices, and also encoutered in cyclonic paths (cycloidal track). Moreover these mechanisms can, even in the absence of linear instability, profoundly affect the structure of the vortex, in supporting the development of nonlinear waves, riding on the vortex core.
Location
Category Miscellaneous
Les interactions fluide-structure sont usuellement associées aux déformations élastiques induites par l'inertie du fluide environnant : battement d'un drapeau, vibrations de cordes vocales, oscillations de câbles sous-marins…

À très petite échelle pourtant, les interactions fluide-structure peuvent changer de nature ; en présence d'interfaces, les forces capillaires prennent en effet le dessus sur les effets d'inertie et deviennent responsables de la déformation des substrats élastiques environnants.

Ces phénomènes élastocapillaires sont d'autant plus importants que les échelles sont petites et/ou que le substrat est mou, ce qui les rend particulièrement pertinents dans le contexte biologique (collapse pulmonaire néo-natal, adhésion d'insectes…) ou dans celui de la microfabrication.

Après avoir passé en revue les derniers développements dans ce domaine, j'illustrerai certaines spécificités des phénomènes élastocapillaires en présentant trois expériences exhibant ce couplage fluide/solide particulier :
• formation d'objet 3D et sélection dynamique de formes par impact de goutte sur une membrane élastique
• claquage d'une arche élastique par forces capillaires
• extraction d'un objet mou posé à la surface d'un liquide
Je mettrai en particulier l'accent sur la dynamique de ces phénomènes et leurs instabilités, qui les distinguent à la fois des systèmes purement élastiques et de ceux purement fluides.

Practical information

  • General public
  • Free

Organizer

  • Laboratory of Fluid Mechanics and Instabilities (LFMI)

Contact

  • Prof. François Gallaire

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