Soutenance de thèse de Prashanth Thirunavukkarasu

Prashanth Thirunavukkarasu soutient sa thèse en Mécanique Numérique et Matériaux le 31 mars 2021

Analyse du comportement en écoulement à la paroi de polymères dans des conditions de mélangeur interne

Prashanth Thirunavukkarasu a réalisé sa thèse dans l’équipe CFL avec Edith Peuvrel-Disdier et Rudy Valette sur un projet de recherche avec Michelin.

Résumé de sa thèse :

Le procédé de mélange interne est crucial pour la fabrication de mélanges de caoutchouc car il détermine les propriétés finales du produit. La compréhension des phénomènes interfaciaux lors du mélange est cruciale pour l’évaluation du procédé, la détermination des paramètres du procédé et la simulation numérique du procédé. Ces phénomènes comprennent le glissement à la paroi, l’adhésion et le mouvement des surfaces libres. L’évolution des vitesses de glissement a été caractérisée indirectement avec des méthodes rhéologiques classiques. Un prototype a été conçue et développée pendant cette thèse afin d’observer les surfaces libres des fluides visqueux sous cisaillement en régime permanent. Un petit volume d’un fluide silicone visqueux permette l’observation des surfaces libres en contre-rotation. Les vitesses de stabilisation ont été étudiées pour différentes conditions de vitesse des cylindres, de volume de fluide, de rugosité de surface et de nature des surfaces de cylindre. La contribution de l’énergie d’adhésion semble négligeable. Enfin, l’influence du cisaillement sur le mouvement et la forme des surfaces libres a été explorée par la méthode des éléments finis. L’énergie d’adhésion a été intégrée dans les simulations numériques qui montrent un effet clair de l’énergie d’adhésion sur la forme et le mouvement de la surface libre. Par contre, le niveau d’énergie d’adhésion nécessaire dans le cas des fluides visqueux est beaucoup trop élevé pour être observé expérimentalement.

Mots-clés : Mélange interne, Caoutchouc, Glissement à la paroi, Mouvement des surfaces libres, Adhésion