Dans le cadre d’un contrat NASA et
d’une ACI « jeune chercheur»
j’étudie le déplacement de dunes de sable sous l’effet du vent ‘(saltation). Le
phénomène principal entraînant la saltation des grains est dû à l’équilibre
entre le nombre de grains en mouvement lors du transport éolien avec le nombre
de grains retombant sur le lit de sable qui en générant une collision favorise
l’éjection de nouveaux grains. Cette fonction locale de collision baptisée
« splash function » est cruciale pour la définition d’un modèle
théorique et numérique pour cette étude. La thèse de F. Rioual réalisé au
laboratoire ainsi qu’en Mauritanie nous a apporté de nombreux résultats
expérimentaux à deux dimensions sur des empilements majoritairement ordonnés.
Figure : expérience à deux dimensions sur empilement ordonné
Des simulations de ces expériences ont été réalisées qui nous ont permis une
étude systématique des effets des coefficients de frottement, de restitution
des grains ainsi que les variations des vitesses d’éjectas en fonction des
angles et des vitesses de la bille incidente. Les figures représentent les deux
cas typiques de nos simulations (ordonné et désordonné).
Figure : Représentation
instantané d’une collision d’une bille incidente sur deux empilements
différents (a) empilement quasi ordonné (b) empilement désordonné.
La connaissance complète de
la structure de l’empilement avant et après la collision ainsi que le choix
exact du point d’impact nous permet de prendre en compte un paramètre
incontrôlable dans les expériences : le
point d’impact local et non pas seulement le numéro de la bille. Cette précision
est vraiment importante car les énergies de restitution de la bille incidentes
et des billes éjectées dépendent fortement de la position locale de l’impact.
En fait ceux sont les orientations de la propagation de l’onde à travers le
milieu entourant la bille impactée qui domine ce processus.
