Publication

Measurements of time-dependent free-surface viscoplastic flows down steep slopes

Steve Cochard
2007
Thèse EPFL
Résumé

The objective of this thesis was to increase our understanding of gravity-driven geophysical flows by developing a new platform to simulate avalanches of fluid in the laboratory. To simulate flow avalanches in the laboratory, we created a unique experimental setup consisting of a metallic frame supporting a reservoir, an inclined aluminum plane, and a horizontal run-out zone. At 6-m long, 1.8-m wide, and 3.5-m high, the structure is probably the largest laboratory setup of its kind in the world. In a dam-break experiment, up to 120 liters of fluid can be released from the reservoir down the 4-m long inclined plane. We precisely control initial and boundary conditions. To measure the free-surface profile, a novel imaging system consisting of a high-speed digital camera coupled to a synchronized micro-mirror projector was developed. The camera records how regular patterns projected onto the surface are deformed when the free surface moves. We developed algorithms to post-process the image data, determine the spreading rate, and generate whole-field 3-dimensional shape measurements of the free-surface profile. We compute the phase of the projected pattern, unwrap the phase, and then apply a calibration matrix to extract the flow thickness from the unwrapped phase. 56 different flow configurations, with a wide range of inclinations, were finally tested with Newtonian and viscoplastic fluids. For each test, the evolution of the free surface was recorded in 3 dimensions. Different flow regimes were observed, which depend on: the plane inclination, the setup geometry, the volume, and characteristics of the fluid. Partial agreements were found between theoretical models and our results.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Concepts associés (36)
Appareil photographique numérique
Un appareil photographique numérique (ou APN) est un appareil photographique qui recueille la lumière sur un capteur photographique électronique, plutôt que sur une pellicule photographique, et qui convertit l'information reçue par ce support pour la coder numériquement. Un appareil photo numérique utilise un capteur CCD ou CMOS pour acquérir les images, et les enregistre habituellement sur des cartes mémoire (CompactFlash, SmartMedia, Memory Stick, Secure Digital, etc.).
Caméra
thumb|Arrière de la caméra argentique Mitchell BNC dotée en supplément sur le côté droit d'un enregistreur vidéo analogique, utilisée par Stanley Kubrick pour pouvoir rapidement monter un "brouillon" de son film Apocalypse Now lors du tournage, avant toute opération de montage sur la pellicule photographique même. Une caméra est un appareil de prise de vues destiné à enregistrer ou à transmettre des images photographiques successives afin de restituer l'impression de mouvement pour le cinéma, la télévision, la recherche, la télésurveillance, l'imagerie industrielle et , ou bien pour d'autres applications, professionnelles ou domestiques.
Photophone (appareil)
Photophone est un mot introduit en 2002 pour désigner les téléphones mobiles dont le capteur permet de prendre des photos numériques de haute capables de concurrencer celles des appareils photographiques numériques compacts. Dans cette acception, la majorité des téléphones mobiles commercialisés actuellement, smartphones et téléphones mobiles basiques (excepté les produits d'entrée de gamme) correspondent à cette définition du photophone. thumb|Sony Ericsson K800i, l'un des premiers téléphones portables à être équipé d'un capteur de 3,2 mégapixels.
Afficher plus
Publications associées (69)

An interior penalty coupling strategy for isogeometric non-conformal Kirchhoff-Love shell patches

Annalisa Buffa, Pablo Antolin Sanchez, Giuliano Guarino

This work focuses on the coupling of trimmed shell patches using Isogeometric Analysis, based on higher continuity splines that seamlessly meet the C 1 \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackag ...
Springer2024

Exponential convergence to steady-states for trajectories of a damped dynamical system modeling adhesive strings

Nicola De Nitti

We study the global well-posedness and asymptotic behavior for a semilinear damped wave equation with Neumann boundary conditions, modeling a one-dimensional linearly elastic body interacting with a rigid substrate through an adhesive material. The key fea ...
World Scientific Publ Co Pte Ltd2024

DeepBND: A machine learning approach to enhance multiscale solid mechanics

Annalisa Buffa, Simone Deparis, Pablo Antolin Sanchez, Felipe Figueredo Rocha

Effective properties of materials with random heterogeneous structures are typically determined by homogenising the mechanical quantity of interest in a window of observation. The entire problem setting encompasses the solution of a local PDE and some aver ...
2023
Afficher plus

Graph Chatbot

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.