Numerical simulations of the Lattice Boltzmann method for determination of hydrodynamic properties of fractal aggregates

Cette thèse porte sur le développement et l'utilisation de modèles numériques du type Lattice Boltzmann, sur réseau en deux et trois dimensions pour l'étude des propriétés hydrodynamiques d'agrégats fractals. Ainsi par simulations numériques l'influence des propriétés géométriques et hydrodynamiques sur les vitesses de sédimentation d'agrégats colloïdaux de type fractal est établie. En particulier nous nous focalisons sur la relation entre le rayon hydrodynamique et le rayon de giration des agrégats qui permet de calculer des vitesses de sédimentation. Les choix concernant la paramétrisation de nos modèles, en terme de déplacement de fluide, de géométrie de réseau, d'importance des conditions périodiques, de sources d'erreurs liées par exemple à la discrétisation des agrégats, sont discutés en détail. Nous démontrons que le rapport du rayon hydrodynamique sur le rayon de giration n'est pas sensible à la masse des agrégats et que la connectivité des agrégats joue un rôle primordial sur les propriétés hydrodynamiques d'agrégats fractals