The effect of the wall slip on the stability of the Rayleigh-Bénard Poiseuille flow for viscoplastic fluids

En régime permanent et établi, l'écoulement de Poiseuille plan pour un fluide de Bingham se caractérise par une zone centrale non-cisaillée et de deux zones cisaillées proches des parois, pour les cas de glissement et de non-glissement. L'analyse linéaire de stabilité de ce système permet de montrer que le glissement aux parois a tendance à déstabiliser l'écoulement. Les conditions et modes critiques varient avec le coefficient de frottement. Une dissymétrie des modes de perturbation est observée

Rayleigh-Bénard convection for viscoplastic fluids

L'étude expérimentale proposée vise à déterminer l'influence des propriétés rhéologiques des fluides à seuil sur la stabilité de Rayleigh-Bénard. Grâce à une installation expérimentale adaptée et à la mise en uvre de fluide à seuil modèle, l'apparition d'instabilités thermo-convectives est mise en évidence par mesure de température et flux thermiques ainsi que par visualisation par ombroscopie des écoulements. L'influence de l'intensité du seuil d'écoulement sur la stabilité est abordé

Rayleigh-Bénard convection of Casson fluids

This study aims at investigating numerically the Rayleigh-Bénard Convection (RBC) in viscoplastic fluids. A Casson fluid is considered in a bidimensional square cavity heated from below. The effects of the dimensionless yield stress, the Bingham number Bn, on the heat transfer and motion is investigated in the range 5.10^3 < Ra < 10^5 for the Rayleigh number and Pr = 10, 100, 1000 for the Prandtl number. One shows that the yield stress has a stabilizing effect, reducing the convection intensity. Above a certain value of Bnmax , the convection does not occur and the heat transfer is only due to conduction. For moderate Bn values, truly unyielded regions are located in the center of the cavity; their areas grow with increasing Bingham number and invade the whole cavity at the threshold value Bnmax

Instabilité thermo-convective de Rayleigh-Bénard pour des fluides rhéofluidifiants

Nous présentons une analyse faiblement non linéaire des instabilités thermo-convectives de Rayleigh-Bénard pour des fluides rhéofluidifiants, i.e, des fluides pour lesquels la viscosité décroit lorsque le cisaillement augmente. Notre objectif est d'examiner l’influence de la variation non linéaire de la viscosité avec le taux de cisaillement sur la nature de la bifurcation et les motifs de convection (rouleaux, carrés ou hexagones). Le modèle de Carreau est utilisé pour décrire le comportement rhéologique du fluide. Ce problème a été considéré par Albaalbaki et Khayat (2011) dans le cas particulier d’un glissement sans frottement à l’interface fluide paroi, voir aussi l’article de Balmforth et Rust (2009). Nous avons repris ce problème dans le cas général où une condition de Navier non linéaire, i.e, la vitesse à la paroi est proportionnelle à la contrainte tangentielle, est imposée à la paroi. En outre, les calculs ont été étendus jusqu’à l’ordre neuf dans l’équation d’amplitude. Apres avoir déterminé les conditions critiques en fonction des conditions aux limites, le premier coefficient de Landau a été calculé pour déterminer la nature de la bifurcation. Nos résultats montrent clairement l’influence du caractère rhéofluidifiant sur la nature de la bifurcation. Les valeurs des paramètres rhéologiques à partir desquelles la bifurcation devient sous critique sont déterminées en fonction de nombre de Prandtl et du type de conditions aux limites imposées. Une interprétation sur le changement de la nature de la bifurcation est proposée à partir de l’équation de l’énergie de la perturbation. Les calculs effectués au delà du premier coefficient de Landau, nous ont permis de déterminer la modification du champ de viscosité et l’évolution du nombre de Nusselt lorsqu’on s’écarte suffisamment du seuil d’instabilité. Les résultats montrent en particuliers que l’intensité de convection et donc le nombre de Nusselt augmente avec le caractère rhéofluidifiant

Reprogramming of endothelial gene expression by tamoxifen inhibits angiogenesis and ERα-negative tumor growth.

peer reviewedRationale: 17β-estradiol (E2) can directly promote the growth of ERα-negative cancer cells through activation of endothelial ERα in the tumor microenvironment, thereby increasing a normalized tumor angiogenesis. ERα acts as a transcription factor through its nuclear transcriptional AF-1 and AF-2 transactivation functions, but membrane ERα plays also an important role in endothelium. The present study aims to decipher the respective roles of these two pathways in ERα-negative tumor growth. Moreover, we delineate the actions of tamoxifen, a Selective Estrogen Receptor Modulator (SERM) in ERα-negative tumors growth and angiogenesis, since we recently demonstrated that tamoxifen impacts vasculature functions through complex modulation of ERα activity. Methods: ERα-negative B16K1 cancer cells were grafted into immunocompetent mice mutated for ERα-subfunctions and tumor growths were analyzed in these different models in response to E2 and/or tamoxifen treatment. Furthermore, RNA sequencings were analyzed in endothelial cells in response to these different treatments and validated by RT-qPCR and western blot. Results: We demonstrate that both nuclear and membrane ERα actions are required for the pro-tumoral effects of E2, while tamoxifen totally abrogates the E2-induced in vivo tumor growth, through inhibition of angiogenesis but promotion of vessel normalization. RNA sequencing indicates that tamoxifen inhibits the E2-induced genes, but also initiates a specific transcriptional program that especially regulates angiogenic genes and differentially regulates glycolysis, oxidative phosphorylation and inflammatory responses in endothelial cells. Conclusion: These findings provide evidence that tamoxifen specifically inhibits angiogenesis through a reprogramming of endothelial gene expression via regulation of some transcription factors, that could open new promising strategies to manage cancer therapies affecting the tumor microenvironment of ERα-negative tumors

Instabilités thermoconvectives pour des fluides viscoplastiques

The stability of the Poiseuille Rayleigh-Bénard flow for yield stress fluids is performed via linear, weakly non linear and non linear approaches. These fluids are widely used in industrial processes and at a larger scale in geophysics. It is assumed that the rheological behaviour of the material is described by the Bingham model. This model assumes that the material moves as a rigid solid when the applied stress is less than the yield stress and as a viscous fluid when the yield stress is exceeded. The aim of this study is to understand the influence of the yield stress on the stability conditions. It arises from the modification of the thickness of the yielded regions, the viscosity stratification inside these regions and the modification of the viscous dissipation. A fundamental difficulty by comparison with the Newtonian case lies in the description of the behaviour of the interface separating the ``gel-like" and ``fluid-like" phases. First, a linear analysis using modal and energetic approaches is developped. Results clearly highlight the stabilizing effect of the yield stress. Then, a weakly non linear analysis is performed to identify the nature of the bifurcation. Original results are obtained and show a change in the nature of the bifurcation at Péclet number. This is a consequence of the strong viscosity stratification. Finally, a non linear analysis was done using Reynolds-Orr type equation. The behaviour of the critical conditions as function of the yield stress is determined.La stabilité de l'écoulement de Poiseuille Rayleigh-Bénard pour des fluides à seuil à été examinée via des approches linéaires, faiblement non linéaire et non linéaire. Ces fluides sont présents dans plusieurs procédés industriels et à plus grande échelle en géophysique. Le comportement rhéologique du fluide est supposé être décrit par le modèle de Bingham. Ce modèle suppose que lorsque la contrainte appliquée au matériau est inférieure à la contrainte seuil, le matériau se déplace comme un solide indéformable. Au-delà de la contrainte seuil, le matériau se comporte comme un fluide visqueux. L'objet de cette étude est de comprendre l'influence de la contrainte seuil sur les conditions de stabilité. Celle-ci se manifeste à travers la modification de l'épaisseur de la zone cisaillée, la stratification de la viscosité dans cette zone et la modification de la dissipation. Une difficulté fondamentale liée à ce problème réside dans le traitement de l'interface séparant les phases ``sol-gel ". Dans un premier temps, une analyse linéaire de stabilité avec des approches modale et énergétique a été conduite. Les résultats mettent clairement en évidence l'effet stabilisant de la contrainte seuil. Ensuite, une analyse faiblement non linéaire a été abordée pour qualifier la nature de la bifurcation. Des résultats originaux ont été obtenus et montrent un changement de la nature de la bifurcation pour un nombre de Péclet. Ceci est une conséquence de la forte stratification de la viscosité. Finalement, une analyse non linéaire de stabilité a été réalisée à partir d'une équation du type Reynolds-Orr. Le comportement des conditions critiques en fonction de la contrainte seuil a été déterminé

Linear stability of the Rayleigh-Benard Poiseuille flow for thermodependent viscoplastic fluids

International audienc

Instabilités thermoconvectives pour des fluides viscoplastiques

La stabilité de l'écoulement de Poiseuille Rayleigh-Bénard pour des fluides à seuil à été examinée via des approches linéaires, faiblement non linéaire et non linéaire. Ces fluides sont présents dans plusieurs procédés industriels et à plus grande échelle en géophysique. Le comportement rhéologique du fluide est supposé être décrit par le modèle de Bingham. Ce modèle suppose que lorsque la contrainte appliquée au matériau est inférieure à la contrainte seuil, le matériau se déplace comme un solide indéformable. Au-delà de la contrainte seuil, le matériau se comporte comme un fluide visqueux. L'objet de cette étude est de comprendre l'influence de la contrainte seuil sur les conditions de stabilité. Celle-ci se manifeste à travers la modification de l'épaisseur de la zone cisaillée, la stratification de la viscosité dans cette zone et la modification de la dissipation. Une difficulté fondamentale liée à ce problème réside dans le traitement de l'interface séparant les phases sol-gel ". Dans un premier temps, une analyse linéaire de stabilité avec des approches modale et énergétique a été conduite. Les résultats mettent clairement en évidence l'effet stabilisant de la contrainte seuil. Ensuite, une analyse faiblement non linéaire a été abordée pour qualifier la nature de la bifurcation. Des résultats originaux ont été obtenus et montrent un changement de la nature de la bifurcation pour un nombre de Péclet . Ceci est une conséquence de la forte stratification de la viscosité. Finalement, une analyse non linéaire de stabilité a été réalisée à partir d'une équation du type Reynolds-Orr. Le comportement des conditions critiques en fonction de la contrainte seuil a été déterminé.The stability of the Poiseuille Rayleigh-Bénard flow for yield stress fluids is performed via linear, weakly non linear and non linear approaches. These fluids are widely used in industrial processes and at a larger scale in geophysics. It is assumed that the rheological behaviour of the material is described by the Bingham model. This model assumes that the material moves as a rigid solid when the applied stress is less than the yield stress and as a viscous fluid when the yield stress is exceeded. The aim of this study is to understand the influence of the yield stress on the stability conditions. It arises from the modification of the thickness of the yielded regions, the viscosity stratification inside these regions and the modification of the viscous dissipation. A fundamental difficulty by comparison with the Newtonian case lies in the description of the behaviour of the interface separating the gel-like" and fluid-like" phases. First, a linear analysis using modal and energetic approaches is developped. Results clearly highlight the stabilizing effect of the yield stress. Then, a weakly non linear analysis is performed to identify the nature of the bifurcation. Original results are obtained and show a change in the nature of the bifurcation at Péclet number . This is a consequence of the strong viscosity stratification. Finally, a non linear analysis was done using Reynolds-Orr type equation. The behaviour of the critical conditions as function of the yield stress is determined.NANCY-INPL-Bib. électronique (545479901) / SudocSudocFranceF

On linear stability of Rayleigh-Bénard Poiseuille flow of viscoplastic fluids

14 pagesInternational audienc