Ecoulements de matériaux granulaires bidisperses sur un plan incliné

Abstract

Nous présentons ici une étude par simulation numérique discrète de l'écoulement dense d'un mélange bidisperse de disques sur un plan incliné rugueux, restreinte aux écoulements stationnaires et uniformes, dans lesquels une ségrégation par taille s'est établie. On a alors une stratification du matériau avec une couche de petits grains près du socle, une couche superficielle de gros grains et une couche intermédiaire mélangeant les deux espèces. De la mesure des profils de vitesse, de contraintes et de compacité, nous déduisons une loi de frottement locale pour la rhéologie d'un tel mélange, avec une dépendance approximativement linéaire du coefficient de frottement effectif en fonction d'un certain nombre inertiel, nombre sans dimension qui généralise la grandeur introduite pour la rhéologie des systèmes quasi-monodisperses, à condition de prendre en compte le diamètre moyen des grains (pondéré par la masse).