Modelization of the gravitation flow of granular materials
Modélisation de l'écoulement gravitaire d'un matériau granulaire
Abstract
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L'aptitude à l'écoulement et l'aptitude à l'éboulement d'un matériau en vrac sont déterminées à travers des essais simples. Alors que leurs comportements en fonction de leurs états de consolidation initiaux sont décrits par le diagramme de Roscoe. L’étude théorique des vitesses d'écoulement des particules d'un matériau granulaire s'écoulant à l'intérieur de trémies convergentes est réalisée à partir d'une modélisation originale établie à l'aide des équations classiques de la mécanique des fluides. Les grains du matériau sont assimilés aux molécules du fluide dans lequel les collisions entre les particules sont inélastiques, contrairement à ce qui se passe dans un fluide classique. La validité de la modélisation est démontrée en comparant les champs de vitesses théoriques avec ceux mesurés lors de l'écoulement gravitaire de deux matériaux que sont les billes de verre et les petits pois secs. L’étude expérimentale a non seulement montré l'influence du frottement en paroi et de l'inclinaison des parois sur les vitesses, mais également les limites d'application du modèle. En effet, il y a une parfaite concordance entre les courbes théoriques et expérimentales lorsque l'écoulement est principalement soumis à des contraintes de cisaillement d'origine visqueuse
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