How Topological Rearrangements and Liquid Fraction Control Liquid Foam Stability

International audienceThe stability of foam is investigated experimentally through coalescence events. Instability (coalescence) occurs when the system is submitted to external perturbations (T1) and when the liquid amount in the film network is below a critical value. Microscopically, transient thick films are observed during film rearrangements. Film rupture, with coalescence and eventual collapse of the foam, occurs when the available local liquid amount is too small for transient films to be formed. Similar experiments and results are shown in the two-bubble case

Imprégnation forcée de fluides dans des milieux poreux

This thesis is about the ability of foam to extract a pollutant trapped in a fabric. We studied the forced impregnation of fluids into a single pore, in two particular cases : (i) when a liquid droplet impact vertically on the pore (this situation corresponds to the model of the impregnation of the pollutant into the fabric), and (ii) when a foam is sucked through a pore, which illustrate the competition between the suction on the foam and those of the porous media. For each case, the diameter of the pore is smaller than the diameter of droplet or bubble. At first, we studied the volume and how deep penetrates the liquid penetrates, for hydrophobic and hydrophilic surfaces. We established diagrams of impregnation as a function of the pore diameter and impact velocity, and a model determines the limits between the different areas of the diagram. For the second case, we showed that during the suction, the foam go into the pore only for one delimited area of the diagram liquid fraction, ration pore diameter / bubble diameter. Out of this area, suction force solely liquid or solely gas into the pore. Again, a model determines the limits between the different areas of the diagram. Finally an applied part of our work is about the ability of foam to extract a pollutant trapped in a fabricCette thèse porte sur les capacités d'extraction d'une mousse déposée sur un support poreux dans le but d'y déloger un contaminant ayant imprégné la porosité. Nous avons donc considéré l'imprégnation forcée de fluides dans un pore unique, étudiée pour deux cas particuliers : (i) lors de l'impact d'une goutte de liquide à l'aplomb d'un pore unique vertical cette situation visant à modéliser l'imprégnation du poreux par le contaminant, et (ii) lors de l'aspiration d'une mou sse liquide à travers le pore qui illustre la compétition d'aspiration entre la mousse et le poreux. Dans chaque cas, le diamètre du pore est inférieur à celui des gouttes ou des bulles.Pour le premier cas, nous nous sommes intéressés au volume et à la profondeur d'imprégnation pour des surfaces hydrophiles et hydrophobes. Nous établissons les diagrammes d'imprégnation en fonction du diamètre du pore et de la vitesse d'impact et un travail de modélisation nous permet de déterminer les limites entre les différentes régions de ces digrammes.Pour le second cas, nous montrons que lors de l'aspiration, la mousse entre dans le pore uniquement dans un domaine bien déterminé dans le diagramme fraction liquide, rapport de taille pore/bulle et débit d'aspiration. En dehors de ce domaine, l'aspiration peut faire entrer soit le gaz seul, soit le liquide seul. La encore, un travail de modélisation nous permet de prédire les limites des différentes zones du diagramme. Dans une dernière partie, nous revenons à un problème pratique d'imprégnation sur support textile et quantifions les capacités d'extraction d'une mousse dans cette configuration dans le but d'y déloger un contaminan

Forced impregnation of fluids into porous media

Cette thèse porte sur les capacités d'extraction d'une mousse déposée sur un support poreux dans le but d'y déloger un contaminant ayant imprégné la porosité. Nous avons donc considéré l'imprégnation forcée de fluides dans un pore unique, étudiée pour deux cas particuliers : (i) lors de l'impact d'une goutte de liquide à l'aplomb d'un pore unique vertical cette situation visant à modéliser l'imprégnation du poreux par le contaminant, et (ii) lors de l'aspiration d'une mou sse liquide à travers le pore qui illustre la compétition d'aspiration entre la mousse et le poreux. Dans chaque cas, le diamètre du pore est inférieur à celui des gouttes ou des bulles.Pour le premier cas, nous nous sommes intéressés au volume et à la profondeur d'imprégnation pour des surfaces hydrophiles et hydrophobes. Nous établissons les diagrammes d'imprégnation en fonction du diamètre du pore et de la vitesse d'impact et un travail de modélisation nous permet de déterminer les limites entre les différentes régions de ces digrammes.Pour le second cas, nous montrons que lors de l'aspiration, la mousse entre dans le pore uniquement dans un domaine bien déterminé dans le diagramme fraction liquide, rapport de taille pore/bulle et débit d'aspiration. En dehors de ce domaine, l'aspiration peut faire entrer soit le gaz seul, soit le liquide seul. La encore, un travail de modélisation nous permet de prédire les limites des différentes zones du diagramme. Dans une dernière partie, nous revenons à un problème pratique d'imprégnation sur support textile et quantifions les capacités d'extraction d'une mousse dans cette configuration dans le but d'y déloger un contaminantThis thesis is about the ability of foam to extract a pollutant trapped in a fabric. We studied the forced impregnation of fluids into a single pore, in two particular cases : (i) when a liquid droplet impact vertically on the pore (this situation corresponds to the model of the impregnation of the pollutant into the fabric), and (ii) when a foam is sucked through a pore, which illustrate the competition between the suction on the foam and those of the porous media. For each case, the diameter of the pore is smaller than the diameter of droplet or bubble. At first, we studied the volume and how deep penetrates the liquid penetrates, for hydrophobic and hydrophilic surfaces. We established diagrams of impregnation as a function of the pore diameter and impact velocity, and a model determines the limits between the different areas of the diagram. For the second case, we showed that during the suction, the foam go into the pore only for one delimited area of the diagram liquid fraction, ration pore diameter / bubble diameter. Out of this area, suction force solely liquid or solely gas into the pore. Again, a model determines the limits between the different areas of the diagram. Finally an applied part of our work is about the ability of foam to extract a pollutant trapped in a fabri

Foam invasion through a single pore

International audienceWe investigate experimentally the behavior of liquid foams pumped at a given flow rate through a single pore, in the situation where the pore diameter is smaller than the bubble diameter. Results reveal that foam invasion can be observed only within a restricted range of values for the dimensionless flow rate and the foam liquid fraction. Within this foam invasion regime, the liquid content of invading foams is measured to be three times higher than the initial liquid content. Outside this regime, both gas alone and liquid alone invasion regimes can be observed. The gas invasion regime results from the rupture of foam films during local T1, during bubble rearrangements events induced by foam flow, whereas the liquid invasion regime is allowed by the formation of a stable cluster of jammed bubbles at the pore's opening

Imprégnation forcée de fluides dans des milieux poreux

Cette thèse porte sur les capacités d'extraction d'une mousse déposée sur un support poreux dans le but d'y déloger un contaminant ayant imprégné la porosité. Nous avons donc considéré l'imprégnation forcée de fluides dans un pore unique, étudiée pour deux cas particuliers : (i) lors de l'impact d'une goutte de liquide à l'aplomb d'un pore unique vertical cette situation visant à modéliser l'imprégnation du poreux par le contaminant, et (ii) lors de l'aspiration d'une mou sse liquide à travers le pore qui illustre la compétition d'aspiration entre la mousse et le poreux. Dans chaque cas, le diamètre du pore est inférieur à celui des gouttes ou des bulles.Pour le premier cas, nous nous sommes intéressés au volume et à la profondeur d'imprégnation pour des surfaces hydrophiles et hydrophobes. Nous établissons les diagrammes d'imprégnation en fonction du diamètre du pore et de la vitesse d'impact et un travail de modélisation nous permet de déterminer les limites entre les différentes régions de ces digrammes.Pour le second cas, nous montrons que lors de l'aspiration, la mousse entre dans le pore uniquement dans un domaine bien déterminé dans le diagramme fraction liquide, rapport de taille pore/bulle et débit d'aspiration. En dehors de ce domaine, l'aspiration peut faire entrer soit le gaz seul, soit le liquide seul. La encore, un travail de modélisation nous permet de prédire les limites des différentes zones du diagramme. Dans une dernière partie, nous revenons à un problème pratique d'imprégnation sur support textile et quantifions les capacités d'extraction d'une mousse dans cette configuration dans le but d'y déloger un contaminantThis thesis is about the ability of foam to extract a pollutant trapped in a fabric. We studied the forced impregnation of fluids into a single pore, in two particular cases : (i) when a liquid droplet impact vertically on the pore (this situation corresponds to the model of the impregnation of the pollutant into the fabric), and (ii) when a foam is sucked through a pore, which illustrate the competition between the suction on the foam and those of the porous media. For each case, the diameter of the pore is smaller than the diameter of droplet or bubble. At first, we studied the volume and how deep penetrates the liquid penetrates, for hydrophobic and hydrophilic surfaces. We established diagrams of impregnation as a function of the pore diameter and impact velocity, and a model determines the limits between the different areas of the diagram. For the second case, we showed that during the suction, the foam go into the pore only for one delimited area of the diagram liquid fraction, ration pore diameter / bubble diameter. Out of this area, suction force solely liquid or solely gas into the pore. Again, a model determines the limits between the different areas of the diagram. Finally an applied part of our work is about the ability of foam to extract a pollutant trapped in a fabricPARIS-EST-Université (770839901) / SudocSudocFranceF

Cavity Growth in a Triblock Copolymer Polymer Gel

Cavitation rheology is a recently developed measurement method for studying the mechanical properties of polymer gels from sub-micron to millimeter length scales at arbitrary locations within the network material. Current knowledge has focused on understanding the relationship between materials properties, such as modulus or fracture strength, and the maximum pressure for initiating cavitation. After the maximum pressure is reached, the growth of the bubble and the associated pressure drop is sudden and uncontrolled. We develop methods to control the growth of the bubble and to understand the relationship between cavity growth, pressure drop, and the material properties of the surrounding polymer network. We conduct these measurements on swollen networks of a triblock copolymer of poly(methyl methacrylate)–poly(n-butyl acrylate)–poly(methyl methacrylate) (PMMA–PnBA–PMMA

Can unmixed complex forming polymer surfactant formulations be injected into oil reservoirs or aquifers without clogging them ?

International audienceIn the context of enhanced oil recovery or soil remediation, we study the role of interactions between polymers and surfactants on the injectivity of formulations containing mixtures of polymers and surfactants. We show that contrary to the first intuition, the formation of aggregates in polymers surfactants formulations is not necessarily a hindrance to the injection of these formulations into pores. It is important above all to compare the size of aggregates according to the applied shear rate and the pore size to find the formulations that may induce clogging. We highlight a new positive and unexpected phenomenon. The small aggregates that do not lead to clogging ensure the transport of the surfactant vesicles in the porous medium and limit the adsorption of the latter

Cavitation Rheology of the Eye Lens

The anisotropic mechanical properties of bovine eye lenses were measured using cavitation rheology over a range of length scales. The technique involves inducing a cavity at the tip of a syringe needle in different regions of the lens. Effective Young\u27s moduli of the nucleus and cortex of the lens were determined, as approximately 11.8 and 0.8 kPa, respectively, on macroscopic length scales. We also measured the mechanical properties of the lens on the length scale of a single cell, suggesting that the stiffness significantly decreased from that in the bulk measurements for both the nucleus and cortex. In addition, during the growth of the cavity anisotropic propagation in the cortex was observed, while in the nucleus, the propagation was isotropic. We further explored the elasticity of the cavity deformation, showing both elastic and inelastic deformation occurred in the nucleus with equal contributions while deformation in the cortex was elastic and reversible