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Yuri GAPONENKO


coordonnées


Ecole polytechnique de Bruxelles
Yuri GAPONENKO
tel 02 650 30 24, Yuri.Gaponenko@ulb.ac.be
Campus du Solbosch
CP165/62, avenue F.D. Roosevelt 50, 1050 Bruxelles




unités de recherche


Chimie-physique E.P.- Microgravity Research Center [Physical Chemistry Dept A.S. - Microgravity Research Center] (MRC)



projets


JEREMI (Japanese-European Research Experiment on Marangoni Instabilities) [JEREMI (Japanese-European Research Experiment on Marangoni Instabilities)]
Ce projet met l'accent sur l'étude du transfert thermique à travers l'interface liquide/gaz d'une colonne cylindrique (modèle du « pont liquide »). Cette étude se focalise sur l'influence des conditions ambiantes sur le comportement de l'interface libre et sur les écoulements qui prennent naissance dans le cylindre liquide. Ce couplage est très complexe entre les écoulements et les transferts de chaleur dans la phase liquide limitée par une interface déformable. La plupart des études antérieures négligent totalement les conditions ambiantes et utilisent des conditions adiabatiques sans contraintes mécaniques, ou utilisent des modèles élémentaires et grossiers. En plus d'utiliser des gaz différents, des perturbations supplémentaires seront imposées via une modulation de l'écoulement du gaz le long de l'interface du pont liquide. Pour rencontrer les différents objectifs de ce projet, il faut en parallèle améliorer les outils théoriques, les codes numériques et les techniques expérimentales. Ce projet conjoint Japon-Europe (JAXA-ESA) sera réalisé à bord de l'ISS en 2012-2013. Les conditions de microgravité permettront d'étudier: Les rôles distincts des contraintes mécaniques (écoulement forcé de gaz autour de l'interface) et thermiques (échange de chaleur avec l'environnement) sur le déclenchement des instabilités, ce qui ne peut se faire qu'en microgravité. L'effet du gaz ambiant sur des ponts liquides de grands diamètres (avec un petit rapport surface/volume) et donc avec un grand rapport d'aspect. Effet de l'écoulement du gaz ambiant sur la forme idéale d'un pont liquide. Le projet a démarré en 2009 avec un support financier du programme PRODEX. http://67.199.102.30/mrc/fr/projects.cfm?id=1009 [Study of thermal transfer trough liquid/gas interface in cylindrical volume (liquid bridge model) http://67.199.102.30/mrc/fr/projects.cfm?id=1009]

Prodex VIPIL [VIPIL Prodex]
Le projet de recherche VIPIL (Vibrational Phenomena in Liquids) est financé la Politique Scientifique Fédérale au travers du programme PRODEX de l'ESA. Son objectif est d'étudier les mouvements convectifs générés par les vibrations dans des volumes liquides dont la densité n'est pas uniforme. VIPIL est la continuation logique du programme IVIDIL réalisé avec succès à bord de la Station Spatiale International (ISS) en 2009-2010 à la grande satisfaction du groupe MRC-NLF ( Nonlinear phenomena in fluids). Le projet VIPIL se focalise sur l'analyse des instabilités dans un système formé de deux couches de liquides miscibles (ou non miscibles). Dans le cas de deux liquides miscibles dès que l'écoulement moyen est établi les gradients (de température et/ou de concentration) commencent à décroitre par l'action des écoulements convectifs générés par les vibrations. Différents mode d'instabilités peuvent être induits par des vibrations parallèles ou perpendiculaires à l'interface. En plus des études théoriques et numériques les expériences seront conduites aussi bien dans un champ de gravité réduite pendant des vols paraboliques et dans ISS.D'un coté, ce domaine de recherche est très important pour bien comprendre le comportement des fluides lors de leur manipulation dans l'espace et même dans certaines thérapie. En plus, on s'attend à obtenir des résultats utiles pour des applications terrestres telles que le micro mixing, l'utilisation des lab-on- a chip,' Beaucoup d'utilisation de systèmes de micro et nano fluidique font appel à des mélanges rapides de réactifs de façon à augmenter la vitesse de réaction en biochimie. La difficulté est que compte tenu des dimensions de tels réacteurs (petit nombre de Reynolds) ces « re-mélanges » ne peuvent pas compter sur l'aide la turbulence. [The research program VIPIL (VIbrational Phenomena In Liquids) is funded by the Federal Science Policy (PRODEX). Its objective is to examine the convective motions generated by vibrations in the liquid systems with non-uniform density. Project VIPIL is a logic extension of the IVIDIL experiment which was successfully performed on the ISS in 2009-2010 by group MRC-NLF (Nonlinear phenomena in liquids). The VIPIL project focuses on the analysis of instabilities in systems composed by two layers of miscible/immiscible liquids. In the case of two miscible liquids when the mean (streaming) flow sets in, the gradients begin to weaken as a result of convective mixing. Different mode of instability can be induced by vibrations parallel and perpendicular to the interface. In addition to theoretical and numerical studies, experiments will be carried out not only in the laboratory but also in reduced gravity conditions during parabolic flights and at the International Space Station.]



disciplines et mots clés déclarés


Instrumentation et méthodes en physique Mécanique des fluides Physique des phénomènes non linéaires Physique théorique et mathématique

agence spatiale européenne (esa) agence spatial européenne (esa) diagnostics optiques dynamique non linéaires ecoulement diphasique ecoulement multi-échelle instabilité et bifurcation interface laboratoire orbital marangoni mécanique des fluides microgravité microgravité modélisation théorique et numérique physique des fluides physique des phénomènes non linéaires