Collapse of a neutrally buoyant suspension column: from Newtonian to apparent non-Newtonian flow regimes

Experiments on the collapse of non-colloidal and neutrally buoyant particles suspended in a Newtonian fluid column are presented, in which the initial volume fraction of the suspension Phi, the viscosity of the interstitial fluid Muf , the diameter of the particles d and the mixing protocol, i.e. the initial preparation of the suspension, are varied. The temporal evolution of the slumping current highlights two main regimes: (i) an inertial-dominated regime followed by (ii) a viscous-dominated regime. The inertial regime is characterized by a constant-speed slumping which is shown to scale as in the case of a classical inertial dam-break. The viscous-dominated regime is observed as a decreasing-speed phase of the front evolution. Lubrication models for Newtonian and power-law fluids describe most of situations encountered in this regime, which strongly depends on the suspension parameters. The temporal evolution of the propagating front is used to extract the rheological parameters of the fluid models. At the early stages of the viscous-dominated regime, a constant effective shear viscosity, referred to as an apparent Newtonian viscous regime, is found to depend only on Phi and Muf for each mixing protocol. The obtained values are shown to be well fitted by the Krieger–Dougherty model whose parameters involved, say a critical volume fraction Phim and the exponent of divergence, depend on the mixing protocol, i.e. the microscale interaction between particles. On a longer time scale which depends on Phi, the front evolution is shown to slightly deviate from the apparent Newtonian model. In this apparent non-Newtonian viscous regime, the power-law model, indicating both shear-thinning and shear-thickening behaviours, is shown to be more appropriate to describe the front evolution. The present experiments indicate that the mixing protocol plays a crucial role in the selection of a shear-thinning or shear-thickening type of collapse, while the particle diameter d and volume fraction Phi play a significant role in the shear-thickening case. In all cases, the normalized effective consistency of the power-law fluid model is found to be a unique function of Phi. Finally, an apparent viscoplastic regime, characterized by a finite length spreading reached at finite time, is observed at high Phi. This regime is mostly observed for volume fractions larger than Phim and up to a volume fraction PhiM close to the random close packing fraction at which the initial column remains undeformed on opening the gate

Influence des domaines de spécialité dans l'extraction de termes-clés

National audienceLes termes-clés sont les mots ou les expressions polylexicales qui représentent le contenu principal d'un document. Ils sont utiles pour diverses applications, telles que l'indexation automatique ou le résumé automatique, mais ne sont pas toujours disponibles. De ce fait, nous nous intéressons à l'extraction automatique de termes-clés et, plus particulièrement, à la difficulté de cette tâche lors du traitement de documents appartenant à certaines disciplines scientifiques. Au moyen de cinq corpus représentant cinq disciplines différentes (archéologie, linguistique, sciences de l'information, psychologie et chimie), nous déduisons une échelle de difficulté disciplinaire et analysons les facteurs qui influent sur cette difficulté

Etude expérimentale de l'effondrement d'une colonne fluide-grains

Autour de nous, les systèmes granulaires sont omniprésents et rarement dissociés d'une phase liquide ou gazeuse. L'interaction entre les deux phases (solide et fluide) implique une dynamique d'écoulement complexe de ces systèmes couplés. Cette thèse expérimentale a pour but de caractériser la dynamique d'effondrement gravitaire instationnaire d'une colonne fluide-grains dans différentes configurations de mélange diphasique. Considérant uniquement l'effet des grains au sein du fluide, la dynamique d'écoulement d'une suspension isodense dans l'air est d'abord abordée avec une description macroscopique. En particulier, La rhéologie du fluide apparent est extraite à partir de l'évolution temporelle du front en utilisant des solutions auto-similaires, modèles de la dynamique de propagation aux temps longs. Sur la gamme du nombre de Reynolds étudiée, la dynamique d'écoulement de la suspension est décrite comme celle d'un fluide apparent Newtonien ou non-Newtonien (rhéofluidifiant, rhéoépaississant, viscoplastique) dépendant des paramètres considérés (fraction volumique, viscosité du fluide interstitiel, diamètre des grains, protocole de préparation). Afin de décrire la configuration opposée d'un massif sédimentaire pour lequel les interactions entre particules solides deviennent dominantes, la configuration d'une colonne granulaire dense saturée en fluide, i.e. où les grains sont plus lourds que le fluide porteur, est ensuite étudiée. Un travail préliminaire est consacré à la caractérisation de l'effondrement d'une colonne granulaire totalement immergée dans un fluide. Le rôle dissipatif de ce dernier sur le milieu granulaire est mis en évidence par une analyse de la dynamique d'effondrement et des caractéristiques du dépôt final. Cette caractérisation permet de classifier les régimes d'effondrement en fonction de la viscosité et de la masse volumique du fluide environnant, i.e. du nombre de Stokes et du rapport de masse volumique entre le fluide et les grains. Dans le cas triphasique, i.e. lorsque la colonne fluide-grains s'effondre dans l'air, la dynamique peut être fortement affectée par les effets capillaires à travers le nombre de Bond qui contrôle alors la mise en mouvement de la colonne initiale. Quand ces effets deviennent négligeables à l'échelle de la colonne et à celle du grain, le fluide interstitiel peut jouer un rôle moteur ou dissipatif vis-à-vis dumilieu granulaire conduisant à une longueur d'étalement plus ou moins importante en comparaison au cas sec. Le rôle du fluide interstitiel dépend essentiellement de sa viscosité modifiant, par la même occasion, la dynamique d'effondrement. Enfin, une étude préliminaire sur la dynamique d'écoulement d'une suspension non-isodense, initialement homogène, est réalisée. Cette configuration, à la transition des situations décrites précédemment, permet d'aborder le couplage de la dynamique de sédimentation des grains et celle du courant. En particulier, nous observons que la vitesse de sédimentation décroît avec l'augmentation de la fraction volumiqueinitiale en particules

Comment mettre en place une pédagogie différenciée, à partir de l'hétérogénéité des élèves en vue de la réussite de tous et de chacun ?

En el referencial de las competencias de los profesores de las escuelas (julio 2013) unas de las capacidades es de : « tomar en cuenta la diversidad de los alumnos » para llevarles al exito. La pedagogia diferenciada parece ser una buena solución para adaptarse a los diferentes perfiles de aprentizaje y ritmos de los alumnos.Dans le référentiel des compétences du professeur des écoles (juillet 2013), une des habilités est de : « prendre en compte la diversité des élèves » afin de les amener à la réussite scolaire. La différenciation pédagogique semble être une solution afin de s'adapter aux différents profils d'apprentissage et rythmes des élèves

Une journée pour parler des défis et des difficultés de l’arboriculture

La diversité des systèmes agricoles inspirés de la permaculture se visite en Suisse romande grâce au projet Pro Bio Permaculture. La discussion s'axe sur l'attention à porter au système à mettre en place et son design. Pro Bio est un projet financé par Bio Suisse qui a pour but de favoriser les échanges entre pairs autour de thématiques innovantes et de défis rencontrés par la profession. Les visites Pro Bio Permaculture sont coorganisées par Bio Suisse et le FiBL pour permettre aux professionnels du monde agricole de partager leurs expériences sur la diversité des systèmes permacoles

Une association pour pallier le manque de plantons dans les microfermes

Afin de fournir des plantons locaux, bios, diversifiés et accessibles, une association est en train de voir le jour dans le canton de Vaud. Les microfermes se multiplient en Suisse romande, et beaucoup ont une activité maraîchère. Pour renouveler ces cultures annuelles, l’achat de semences et plantons est très souvent nécessaire. Or, un acteur important de la production de plantons bios, Bioplants SA est en liquidation depuis l’année dernière, créant un manque de plantons locaux. La dernière rencontre du groupe d’intérêt «Microfermes et permaculture» animé par le FiBL et Proconseil a permis de rechercher des solution

L’agriculture contractuelle de proximité permet de diversifier sa distribution

Pour apporter durabilité à sa ferme, diversifier ses canaux de commercialisation avec la vente directe est une stratégie pertinente, dont la mise en oeuvre est complexe. La planification de la production est abordée dans le guide de démarrage «Agriculture contractuelle de proximité». Un défi majeur: une diversité suffisante de produits qui plaisent aux consommateurs

DivGraphPointer: A Graph Pointer Network for Extracting Diverse Keyphrases

Keyphrase extraction from documents is useful to a variety of applications such as information retrieval and document summarization. This paper presents an end-to-end method called DivGraphPointer for extracting a set of diversified keyphrases from a document. DivGraphPointer combines the advantages of traditional graph-based ranking methods and recent neural network-based approaches. Specifically, given a document, a word graph is constructed from the document based on word proximity and is encoded with graph convolutional networks, which effectively capture document-level word salience by modeling long-range dependency between words in the document and aggregating multiple appearances of identical words into one node. Furthermore, we propose a diversified point network to generate a set of diverse keyphrases out of the word graph in the decoding process. Experimental results on five benchmark data sets show that our proposed method significantly outperforms the existing state-of-the-art approaches.Comment: Accepted to SIGIR 201

Granular collapse in a fluid: Different flow regimes for an initially dense-packing

Laboratory experiments of the granular collapse of an initially dense-packing column in a fluid are reported. By extracting the temporal evolution of the granular material height profile, both the dynamics of the granular flow and the final deposit are characterized depending on the Stokes number St, based on a dissipative process at the grain scale, the grain-fluid density ratio r, and the aspect ratio a of the initial column. A full description of the granular collapse including the transient dynamics of the flow and the characterization of the final shape deposit is proposed. The main contribution of the present study is to provide (i) the St dependence on the granular collapse beyond the effect of the aspect ratio a already reported in previous studies, (ii) the characterization of granular flow regimes in the $((d/H_i)^{1/2}St,(d/H_i)^{1/2}r$) plane, where $d/H_i$ is the particle diameter to initial column height ratio, and (iii) simple correlations to describe the granular collapse which would be of interest for geophysical purposes

Schwieriger Quereinstieg

Gemüseanbauende Kleinstbetriebe gibt es in der Schweiz bereits seit Jahrzehnten, doch neuerdings rücken sie mehr und mehr in den Fokus. Nun gilt es, institutionelle Schwierigkeiten zu überwinden, damit sich diese Betriebsform noch besser etablieren kann