Description du sujet de thèse

Dynamique des écoulements pulsatiles dans les systèmes géométriquement complexes

Contexte de travail

Les écoulements pulsatiles physiologiques sont instables et peuvent présenter des instabilités hydrodynamiques ; dans les grands vaisseaux sanguins, des régimes turbulents peuvent apparaître. Ces écoulements non stationnaires, ainsi que les fluctuations de contrainte de cisaillement pariétale qu’ils induisent, sont connus pour favoriser le dysfonctionnement endothélial, un facteur clé dans le développement des maladies vasculaires. La complexité géométrique des vaisseaux sanguins , variations de diamètre, courbures et bifurcations , influence fortement la stabilité des écoulements. Pourtant, même dans le cas simpli-fié d’un écoulement pulsatile en conduite droite, les mécanismes d’instabilité et la transition à la turbulence restent mal compris.

Le projet de doctorat vise à comprendre comment le forçage pulsatile et les perturbations géométriques (par exemple la courbure et la bifurcation) influencent la stabilité des écoulements, la transition vers la turbulence et la contrainte de cisaillement pariétale, avec des implications directes pour les écoulements cardiovasculaires. Le travail sera principalement expérimental et reposera sur des études d’écoulements pulsatiles en conduite droite, courbe et ramifiée. Des diagnostics avancés seront mis en œuvre, notamment la vélocimétrie par images de particules (PIV) planaire et stéréo pour résoudre les champs de vitesse résolus en temps, ainsi que des mesures de pression pour quantifier la traînée de frottement et la contrainte de cisaillement pariétale. Le projet offrira une formation approfondie aux techniques expérimentales de pointe, à l’analyse de données et à la caractérisation des instabilités, avec un intérêt direct pour la mécanique des fluides fondamentale et ses applications.

Le ou la doctorant(e) intégrera le groupe de recherche Rhéologie des suspensions concentrées de l’Institut de Physique de Nice (INPHYNI), où une installation d’écoulement pulsatile en conduite a récemment été développée. Elle ou il bénéficiera également d’interactions étroites avec des équipes travaillant sur les aspects numériques et théoriques de la turbulence, à INPHYNI et dans d’autres laboratoires de l’Université Côte d’Azur.

Le ou la candidat(e) devra posséder une solide formation en physique, avec de bonnes connaissances en mécanique des fluides et en physique hors équilibre. Un fort intérêt pour l’expérimentation, ainsi que pour le traitement et l’analyse de données expérimentales ou numériques, est requis.


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