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David MIKAELIAN


coordonnées


David MIKAELIAN
tel +32-2-650.29.16, fax +32-2-650.29.10, dmikaeli@ulb.ac.be
Campus du Solbosch
CP165/67, avenue F.D. Roosevelt 50, 1050 Bruxelles



unités de recherche


Centre Interdisciplinaire de Phénomènes Non-linéaires et de Systèmes Complexes [Center for Nonlinear Phenomena and Complex Systems] (Cenoli)
TIPs - Génie chimique [TIPs - Chemical Engineering]
TIPs - Physique des fluides [TIPs - Fluid Physics] (TIPs - FLUIDs)



projets


Etudes approfondies de l'absorption de CO2 dans des liquides. Applications à l'intensification de procédés et au développement de systèmes de récupération [In-depth study of CO2 absorption in liquids. Applications for the upgrading and the development of re-processing systems]
Ce projet de recherche fondamentale et appliquée a comme objectif une compréhension et une quantification des phénomènes prenant place lors de l'absorption du CO2 dans plusieurs types de liquide (saumure, eau, solution de Mono Ethanol Amine et d'eau, ...), en vue de l'intensification de procédés de récupération du CO2 ou de procédés le mettant en jeu (production de bicarbonate de soude, systèmes de régénération de l'oxygène dans des modules spatiaux). Il est financé par plusieurs entreprises (Solvay, CANSOLV), le FNRS et l'Agence Spatiale Européenne.

Compréhension, quantification et modélisation de phénomènes de transport prenant place au sein de colonnes à bulles, à l'échelle de la bulle et du train de bulles [Understanding, quantification and modelisation of transport phenomena in bubble columns, at the scale of the bubble and at the scale of the bubbles' train]
L'objectif général de ce projet de recherche est dès lors de proposer des avancées significatives dans la compréhension, la quantification et la modélisation de phénomènes de transport prenant place au sein de colonnes à bulles, essentiellement à l'échelle de la bulle. Pour cela, ce projet de recherche est composé de trois études originales, mettant en 'uvre des méthodes théoriques, numériques ou expérimentales, visant à caractériser (modéliser, quantifier, ...) des phénomènes de transport prenant place dans une colonne à bulles : -Etude 1 : Etude de la dynamique, la morphologie et l'échange de matière avec le liquide environnant d'une bulle ayant une forme de sphère aplatie à ses pôles et une trajectoire non-rectiligne de son centre de masse. -Etude 2 : Etude de la dynamique d'un train de bulles sphériques possédant une trajectoire rectiligne et de leur transfert de matière vers le liquide environnant. -Etude 3 : Etude de la dynamique d'une bulle de petite taille dans un liquide chargé en surfactant, et des différents effets liés à la présence de celui-ci. Ce travail est financé par le FNRS.

Convection et échange de matière aux interfaces (ESA MAP-CIMEX) [Convection and Interfacial Mass Exchange (ESA MAP-CIMEX)]
Ce programme de recherche MAP (Microgravity Application Promotion) financé par l'Agence Spatiale Européenne et la Politique Scientifique Fédérale étudie les phénomènes de changement de phase et de transfert de matière à travers les interfaces liquide-gaz et liquide-liquide, ainsi que leur couplage avec les mouvements des fluides générés par la gravité et/ou la tension superficielle. Bien que l'essentiel de la recherche concerne l'évaporation, avec des applications en technologies de transfert de chaleur (refroidissement de composants électroniques) d'autres transferts sont également étudiés tels que l'absorption de gaz ou l'extraction de solvant, pour lesquels de nombreuses applications existent en Génie Chimique. En plus des études théoriques et numériques, des expériences sont réalisées non seulement en laboratoire, mais aussi en conditions de pesanteur réduite (vols paraboliques, fusée-sonde, satellites, station spatiale internationale). [This MAP (Microgravity Application Promotion) research program, funded by the European Space Agency and the Belgian Science Policy, studies phase change phenomena and mass transfer through liquid-gas and liquid-liquid interfaces, as well as their coupling with fluid motions induced by gravity and/or surface tension. While most of the research is on evaporation, with applications in heat transfer technologies (cooling of electronic components), other transfer phenomena are also studied such as gas absorption or solvant extraction, for which numerous applications exist in the field of chemical engineering. In addition to theoretical and numerical studies, experiments are realized, both in the laboratory and in reduced-gravity conditions (parabolic flights, sounding rockets, satellites, international space station). ]

Ebullition, transfert de chaleur et gestion des liquides - Influence de la gravité et des champs électrostatiques (ESA MAP-BOILING) [Boiling, heat transfer and fluids management - Gravity and electrostatic fields influence (ESA MAP-BOILING)]
Ce programme de recherches MAP (Microgravity Application Promotion) de l'Agence Spatiale Européenne associe plusieurs équipes européennes afin d'étudier les aspects fondamentaux et appliqués du phénomène d'ébullition. Plusieurs expériences en microgravité sont prévues, ce qui permet une compréhension plus fine de phénomènes qui, sur terre, sont entièrement dominés par la gravité. Afin de préparer ces expériences, d'autres manipulations sont prévues en laboratoire, en plus d'études théoriques et numériques. En effet, un des buts généraux du projet est d'isoler les phénomènes de base intervenant en ébullition (p.ex. les phénomènes locaux près des lignes de contact, la nucléation, l'influence d'un écoulement, ...), et de les étudier de manière détaillée, afin d'optimiser les codes de simulation destinés à la modélisation du phénomène global et la prédiction des coefficients de transfert d'énergie. [This MAP (Microgravity Application Promotion) research program of the European Space Agency associates several european teams in order to study fundamental and applied aspects of the boiling process. Several microgravity experiments are foreseen, which will allow a deeper understanding of phenomena which, on earth, are generally dominated by buoyancy. In order to prepare these experiments, other investigations are foreseen in the laboratory, in addition to theoretical and numerical studies. Indeed, one of the general goals of the project is to isolate basic phenomena occurring during boiling (i.e. local processes taking place in the vicinity of contact lines, nucleation, forced flows, ...), and to study them in a detailed way, in order to optimize simulation codes dedicated to the modeling of the global process and to the prediction of heat transfer coefficients.]

Microfluidics and micromanipulation: multi-scale applicationsof surface tension (BELSPO PAI Micro-MAST) [Microfluidics and micromanipulation: multi-scale applications of surface tension (BELSPO IAP Micro-MAST)]
The scientific objectives of this IAP network are driven by fundamental questions raised in microfluidics, interfacial science, and micromanipulation. The rational use of surface tension, surface stress and capillary effects in micromanipulation will be applied to a selected number of highly relevant case studies by the network partners, including capillary gripping, capillary filling, capillary alignment, capillary sealing, capillary self-assembly and droplet manipulation (incl. generation and transport). These fundamental questions can be grouped into three categories:1. Fluid statics and dynamics: How much force is applied on solids by menisci and micro-flows in a given geometry? What happens if the solid bends when subject to these forces? Are the interfaces stable and what if not? What is the effect of an electric field? How can the microscopic description of wetting be translated into an adequate boundary condition at the macroscopic level (e.g. contact angle and hysteresis)?2. Surface engineering: How does a contact line move on a rough surface? Can one pattern the surface microscopically to control this motion? How is the motion affected by evaporation, or by the presence of colloid particles in the liquid or at the interface? Do these particles interact with the micro-patterns on the surface? Can one create highly 3D patterns on the surface by using capillary forces (e.g. to bundle nanotubes)?3. Liquid engineering: How to measure the interfacial properties of complex liquids where apart from surface tension a surface viscoelastic response is present? How to infer macroscopic properties from the dynamics at the molecular scale? And how to engineer liquids and tailor them to the requirements arising from applications? Can one make a liquid that is biocompatible, and has a large surface tension and a low viscosity?The proposed multidisciplinary program (involving ULB, ULg, KULeuven, UMons and ESPCI ' Paris) combines forefront research in physics, material science, chemistry and engineering. Its main originality relies in the efforts to enhance the collaboration of the interfacial science, microfluidics and microengineering communities. [The scientific objectives of this IAP network are driven by fundamental questions raised in microfluidics, interfacial science, and micromanipulation. The rational use of surface tension, surface stress and capillary effects in micromanipulation will be applied to a selected number of highly relevant case studies by the network partners, including capillary gripping, capillary filling, capillary alignment, capillary sealing, capillary self-assembly and droplet manipulation (incl. generation and transport). These fundamental questions can be grouped into three categories:1. Fluid statics and dynamics: How much force is applied on solids by menisci and micro-flows in a given geometry? What happens if the solid bends when subject to these forces? Are the interfaces stable and what if not? What is the effect of an electric field? How can the microscopic description of wetting be translated into an adequate boundary condition at the macroscopic level (e.g. contact angle and hysteresis)?2. Surface engineering: How does a contact line move on a rough surface? Can one pattern the surface microscopically to control this motion? How is the motion affected by evaporation, or by the presence of colloid particles in the liquid or at the interface? Do these particles interact with the micro-patterns on the surface? Can one create highly 3D patterns on the surface by using capillary forces (e.g. to bundle nanotubes)?3. Liquid engineering: How to measure the interfacial properties of complex liquids where apart from surface tension a surface viscoelastic response is present? How to infer macroscopic properties from the dynamics at the molecular scale? And how to engineer liquids and tailor them to the requirements arising from applications? Can one make a liquid that is biocompatible, and has a large surface tension and a low viscosity?The proposed multidisciplinary program (involving ULB, ULg, KULeuven, UMons and ESPCI ' Paris) combines forefront research in physics, material science, chemistry and engineering. Its main originality relies in the efforts to enhance the collaboration of the interfacial science, microfluidics and microengineering communities.]



disciplines et mots clés déclarés


Analyse - gestion des transports Environnement et pollution Génie chimique Mécanique appliquée générale Mécanique des fluides Physico-chimie générale Physique des phénomènes non linéaires Sociologie urbaine Technologie de l'environnement, contrôle de la pollution Thermodynamique appliquée Transfert de chaleur

absorption coalescence coefficient de transfert de chaleur colonne à bulles dioxyde de carbone echangeurs de chaleur ecoulement multi-échelle elasto-capillarité electro-capillarité evaporation films minces fluides complexes flux de chaleur critique instabilités hydrodynamiques instabilités hydrodynamiques interfaces interférométrie lévitation acoustique ligne de contact mécanique des fluides numérique microencapsulation microfluidique micromanipulation modélisation théorique et numérique mouillage nucléation tension superficielle transfert de matière gaz-liquide transfert de matière gaz-liquide turbulence interfaciale