Procédés et mécanique aux petites échelles PROMETHEE

Micro-objets déformables sous forçage hydrodynamique

Microfluidique et Procédés

Organisation des écoulements aux petites échelles

Thermodynamique des mélanges

Forces de surface: nano-films et comportements de parois

Séparations membranaires

suite...

Présentation

L’équipe PROcédés et MEcanique aux petiTes écHEllEs (PROMETHEE) développe des compétences marquées relevant aussi bien de la mécanique des milieux continus que du génie des procédés  tout en combinant approche expérimentale et développement de théories et de modèles. L’originalité des études menées se décline selon plusieurs spécificités :

  • Echelle micro-nano d’observation et d’analyse qui évacue les problématiques liées à la turbulence (régime de Stokes) mais nécessite de considérer des aspects aux frontières de la discipline ;
  • Rôle prédominant des interfaces : interactions avec les parois solides à l’échelle nano (nano-tubes), interaction fluide-structure avec des membranes fluides ou polymérisée à l’échelle méso ;
  • Connexion avec les fluides complexes, la matière molle et les systèmes biologiques.

Sur le thème de la micro- et nano-fluidique, les objets d’étude, physico-chimiques (gouttes, capsules,…) et biologiques (vésicules, globules rouges,…), comprennent aussi les procédés intensifiés  d’encapsulation et de vectorisation par microréacteur, thèmes en plein essor. L’équipe développe également des outils de caractérisation de l’organisation aux petites échelles  comme le développement de simulations numériques pour rendre compte de la ségrégation obtenue au sein de milieux granulaires et la mise au point de méthode chimique de caractérisation des effets de micromélange (mélange à l’échelle moléculaire). A cela s’ajoute une activité de caractérisation et modélisation thermodynamique de milieux complexes.

Les outils numériques développés et mis en œuvre sont variés : intégrale de frontière, éléments finis, immersed boundary method, méthode Lattice Boltzman… 

responsable

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Annuaire personnel permanent

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Doctorants, Post-Doctorants et CDD

  • équipe Procédés et mécanique aux petites échelles
  • Doctorant
    équipe Procédés et mécanique aux petites échelles
  • Doctorant CIFRE à EDF
    équipe Procédés et mécanique aux petites échelles
  • Doctorante
    équipe Procédés et mécanique aux petites échelles
  • Doctorant
    équipe Procédés et mécanique aux petites échelles
  • Doctorant Chine-ECM
    équipe Procédés et mécanique aux petites échelles
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Publications de l'équipe

  • Carlos Baqueiro, Nelson Ibaseta, Pierrette Guichardon, Laurent Falk. Influence of reagents choice (buffer, acid and inert salt) on triiodide production in the Villermaux–Dushman method applied to a stirred vessel. Chemical Engineering Research and Design, Elsevier, 2018, 136, pp.25-31. 〈10.1016/j.cherd.2018.04.017〉. 〈hal-01771934〉 Plus de détails...
  • Carlos Baqueiro, Nelson Ibaseta, Pierrette Guichardon, Laurent Falk. Influence of reagents choice (buffer, acid and inert salt) on triiodide production in the Villermaux–Dushman method applied to a stirred vessel. Chemical Engineering Research and Design, Elsevier, 2018, 136, pp.25-31. 〈10.1016/j.cherd.2018.04.017〉. 〈hal-01771934〉 Plus de détails...
  • Jinming Lyu, Paul G. Chen, Gwenn Boedec, Marc Leonetti, Marc Jaeger. Hybrid continuum–coarse-grained modeling of erythrocytes. Comptes Rendus Mécanique, Elsevier Masson, 2018, 346, pp.439-448. 〈10.1016/j.crme.2018.04.015〉. 〈hal-01785429〉 Plus de détails...
  • Mustapha-Kamel Khelloufi, Etienne Loiseau, Marc Jaeger, Nicolas Molinari, Pascal Chanez, et al.. Spatiotemporal organization of cilia drives multiscale mucus swirls in model human bronchial epithelium. Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2018, 8 (1), pp.2447. 〈10.1038/s41598-018-20882-4〉. 〈hal-01713302〉 Plus de détails...
  • Evelyne Neau, Christophe Nicolas, Laurent Avaullée. Extension of the group contribution NRTL-PRA EoS for the modeling of mixtures containing light gases and alcohols with water and salts. Fluid Phase Equilibria, Elsevier, 2018, 458, pp.194-210. 〈10.1016/j.fluid.2017.09.028〉. 〈hal-01703014〉 Plus de détails...
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Dernières rencontres scientifiques

Soutenances de thèses et HDR

10 Décembre 2014 - "On the Coupling of Membrane Transport to Hydrodynamics and Bulk Mass Transfer in Reverse Osmosis: Numerical Modeling and Experimental Studies" / Soutenance de thèse: Gustavo Henndel Lopes
Doctorant: Gustavo Henndel LOPES

Directrice de thèse: Pierrette GUICHARDON
Co-Directeur de thèse: Nelson IBASETA

Date de soutenance: le 10 Décembre 2014 à 10h00,  amphithéâtre 1 de l'École Centrale Marseille

Résumé: The prediction of the performance of pressure-driven membrane separations, deeply affected by concentration polarization, would be an important advance for process design and optimization. In this context, the dimensionless coupled Navier-Stokes and solute conservation equations are solved numerically for a steady laminar cross-flow filtration. The two-dimensional flat channel consists of permeable walls subject to solution-diffusion boundary conditions. The permeate flux, the rejection rate and the retentate's flow rate, concentration and pressure drop are determined locally. The simulations highlight the influence of the membrane solute and solvent permeabilities on concentration polarization and the non-asymptotic dependence of the rejection rate on the applied pressure. The model is validated for reverse osmosis and tight-nanofiltration plate-and-frame and spiral-wound modules by comparison to experimental results from the literature and from our own pilot desalination tests. Furthermore, a bench-scale method enabling the determination of solute and solvent permeabilities from osmotic-diffusive experiments is developed and applied to reverse osmosis and nanofiltration membranes. The divergence between the transport mechanisms engendered by pressure and by an osmotic gradient is evidenced. The numerical model and the experimental method are new promising tools with immediate applicability in the membrane field.

Jury:
Sébastien DÉON, Maître de conférences, Université de Franche-Comté (Rapporteur)
Pierrette GUICHARDON, Professeur des universités, École Centrale Marseille  (Directrice de thèse)
Pierre HALDENWANG, Professeur des universités, Aix Marseille Université (Examinateur)
Nelson IBASETA, Maître de conférences, École Centrale Marseille (Codirecteur de thèse)
Alain LINÉ, Professeur des universités, Inst. Nat. de Sci. Appl. de Toulouse (Rapporteur)
Ana María URTIAGA, Profesora catedrática, Universidad de Cantabria (Examinatrice)