Impact de gouttes composées : rebond ou déposition ? // Impact of compound drops: bouncing or sticky?

Contexte : L'impact d'une goutte sur une surface solide ou liquide a un large éventail d'applications, notamment la combustion,l'impression 3D, les puces biologiques, la pharmacie et l'industrie alimentaire. Alors que la plupart d'entre elles reposent sur des gouttes composées d'un seul fluide, l'émergence de nouvelles techniques de fabrication additive promet de révolutionner ces industries en combinant plusieurs fluides dans des gouttes composées. L'un des défis critiques de ces applications est de contrôler le processus de dépôt de la goutte impactante et donc son étalement, son rebond potentiel et ses éclaboussures.

Objectifs : Nous proposons dans ce projet de contrôler le rebond du noyau d'eau en faisant varier la viscosité et l'épaisseur de la couche externe d'huile. Nous combinerons des expériences d'imagerie rapide avec des simulations numériques à haute résolution pour étudier ces dynamiques complexes et découvrir les processus physiques impliqués dans le dépôt de gouttes composées.
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Context: The impact of a drop onto a solid or liquid surface has a wide range of applications including combustion, 3D printing, biological microarrays, pharmaceutics and the food industry. While most of them rely on single fluid drops, the emergence of new additive manufacturing techniques promises to revolutionize these industries by combining multiple fluids into compound drops. One of the critical challenges in these applications is to control the deposition process of the impacting drop and therefore its spreading, potential rebound and splashing.

Goals: We propose in this project to control the rebound of the water core by varying the viscosity and thickness of the outer oil layer.We will combine high-speed imaging experiments with high resolution numerical simulations to investigate these complex dynamics, and uncover the physical processes involved in the deposition of compound drops.
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Début de la thèse : 01/10/2025
WEB : https://www.ladhyx.polytechnique.fr/en/recrutements

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Allocation doctorale AMX*Appel anticipé*Associations, fondations, programmes privés étrangers*Boursier étranger du gouvernement français*Concours IPP ou école membre*Concours Labex*Concours pour un contrat doctoral*Contrat Doctoral E4C*Contrat doctoral Hi!Paris*Financement CSC*Financement d'un établissement public Français*Financement d'une fondation pour la recherche française*Financement d'établissement de l'Union Européenne*Partenariat d'entreprises ou d'associations*Plan Investissement d'Avenir (Idex, Labex)*Programmes de l'Union Européenne de financement de la recherche (ERC, ERASMUS)*Programmes gouvernementaux hors France et Union Européenne*Programmes ministériels spécifiques*

École polytechnique

626 Ecole Doctorale de l'Institut Polytechnique de Paris

Les candidats doivent avoir une bonne formation en mécanique des fluides. Le projet peut être axé sur des observations expérimentales et/ou des simulations numériques selon le candidat.
Candidates should have a good training in Fluid Mechanics. The project can be focused on experimental observations and/or numerical simulations depending on the applicant.