ERDF — CNRS — TAF — EMERGENT (Q3681604)
Jump to navigation
Jump to search
Project Q3681604 in France
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | ERDF — CNRS — TAF — EMERGENT |
Project Q3681604 in France |
Statements
69,500.00 Euro
0 references
139,000.0 Euro
0 references
50.0 percent
0 references
1 September 2019
0 references
28 February 2023
0 references
CTRE NAT DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
0 references
14052
0 references
Les écoulements turbulents interviennent dans beaucoup de processus de transferts d'énergie et de masse mais leur compréhension reste un défi majeur. Depuis quelques années, une nouvelle classe de turbulence a été décrite dans les suspensions dense de particules actives : la turbulence mésoscopique est un phénomène distinct de la turbulence inertielle. La turbulence mésoscopique est observée dans des systèmes biologiques avec un nombre de Reynolds quasi-nul (cf. figure dans annexe PJ_TAF_DossierCandidature). Ce nouveau type de turbulence s'établit par l'injection continue d'énergie par les éléments constitutifs du fluide actif (suspension de particules auto-propulsées), et a été observée dans de nombreux systèmes biologiques (suspensions de bactéries, mono-couche cellulaire,). La turbulence naît de l'auto-propulsion des micro-organismes ainsi que de leurs interactions. Cette turbulence active peut avoir des conséquences profondes sur le mélange des nutriments et le transport moléculaire dans des systèmes biologiques. Dans ces systèmes, bien que l'inertie soit négligeable, la turbulence se caractérise par une distribution de tourbillons très désordonnée.Des études récentes ont montré que la turbulence à l'échelle mésoscopique partage certaines propriétés avec la turbulence inertielle. Il a notamment été observé une cascade d'énergie directe et inversée comme il en existe dans les écoulements turbulents à deux dimensions. Il a également été observé que lorsqu'une telle suspension de bactéries était confinée dans un système quasi-1D, on observe l'émergence d'intermittence spatio-temporelle similaire à la turbulence inertielle.Dans le même temps, notre compréhension de la turbulence inertielle dans les écoulements cisaillés a radicalement changé avec l'émergence de l'approche système dynamique, basée sur la connaissance a priori de solutions exactes non-triviales des équations de Navier-Stokes. Dans cette description déterministe de la turbulence, l'écoulement à un instant t correspond à un point unique dans un espace des phases de très grande dimension peuplé de solutions invariantes instables. Une trajectoire turbulente visitera leur voisinage, allant de l'une à l'autre (sans jamais les atteindre). L'identification des solutions invariantes les plus visitées ainsi que leurs connexions dynamiques permet une description déterministe d'un écoulement turbulent en considérant l'écoulement comme un système dynamique.Ce projet fait partie du projet général qui m'a permis d'être très récemment recruté en tant que chargé de recherche du CNRS au Laboratoire Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (French)
0 references
Turbulent flows are involved in many energy and mass transfer processes, but their understanding remains a major challenge. In recent years, a new turbulence class has been described in dense suspensions of active particles: mesoscopic turbulence is a distinct phenomenon from inertial turbulence. Mesoscopic turbulence is observed in biological systems with almost no number of Reynolds (see Annex PJ_TAF_DossierCandidature). This new type of turbulence is established by continuous energy injection by the constituent components of the active fluid (suspension of self-propelled particles), and has been observed in many biological systems (bacterial suspensions, cell monolayer,). Turbulence arises from the self-propulsion of microorganisms and their interactions. This active turbulence can have profound consequences for nutrient mixing and molecular transport in biological systems. In these systems, although inertia is negligible, turbulence is characterised by a very disorderly distribution of whirlpools. Recent studies have shown that mesoscopic turbulence shares some properties with inertial turbulence. In particular, a direct and inverted energy cascade has been observed as it exists in turbulent two-dimensional flows. It has also been observed that when such a suspension of bacteria was contained in a near-1D system, the emergence of spatio-temporal intermittence similar to inertial turbulence.At the same time, our understanding of inertial turbulence in sheared flows has radically changed with the emergence of the dynamic system approach, based on the a priori knowledge of exact non-trivial solutions of Navier-Stokes equations. In this deterministic description of turbulence, flow at an instant t corresponds to a single point in a very large phase space populated by unstable invariant solutions. A turbulent trajectory will visit their neighbourhood, going from one to the other (without ever reaching them). The identification of the most visited invariant solutions and their dynamic connections allows a deterministic description of a turbulent flow by considering the flow as a dynamic system. This project is part of the general project that allowed me to be very recently recruited as a research officer of the CNRS at the Laboratory Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (English)
18 November 2021
0.2011638676501364
0 references
Turbulente Strömungen sind in vielen Prozessen des Energie- und Massentransfers einfließen, aber ihr Verständnis ist nach wie vor eine große Herausforderung. In den letzten Jahren wurde in den dichten Suspensionen aktiver Partikel eine neue Turbulenzklasse beschrieben: die mesoskopische Turbulenz ist ein Phänomen, das sich von der Trägheitsturbulenz unterscheidet. Die mesoskopische Turbulenz wird in biologischen Systemen mit einer quasi-Null-Reynoldszahl beobachtet (siehe Anhang PJ_TAF_DossierCandidature). Diese neue Art von Turbulenz entsteht durch die kontinuierliche Einspritzung von Energie aus den Bestandteilen der aktiven Flüssigkeit (Suspendierung von selbstfahrenden Partikeln) und wurde in vielen biologischen Systemen (Bakteriensuspensionen, Monozellschichten) beobachtet. Die Turbulenz entsteht durch den Eigenantrieb von Mikroorganismen und deren Wechselwirkungen. Diese aktive Turbulenz kann tiefgreifende Auswirkungen auf die Nährstoffmischung und den molekularen Transport in biologischen Systemen haben. In diesen Systemen ist die Trägheit zwar vernachlässigbar, die Turbulenz ist jedoch durch eine sehr ungeordnete Wirbelverteilung gekennzeichnet.Neueste Studien haben gezeigt, dass metoskopische Turbulenzen bestimmte Eigenschaften mit Trägheitsturbulenzen teilen. Insbesondere wurde ein direkter und umgekehrter Energiefall beobachtet, wie es bei turbulenten zweidimensionalen Strömungen der Fall ist. Es wurde auch beobachtet, dass, wenn eine solche Bakteriensuspension in ein quasi-1D-System eingedämmt wurde, die Entstehung von räumlich-temporaler Intermittenz ähnlich der Trägheitsturbulenz beobachtet wird. Gleichzeitig hat sich unser Verständnis der Trägheitsturbulenz in den Scherfströmen mit der Entstehung des dynamischen Systemansatzes radikal verändert, der auf dem a priori Wissen über exakte nicht-triviale Lösungen der Navier-Stokes-Gleichungen basiert. In dieser deterministischen Beschreibung der Turbulenz entspricht der Fluss zu einem Augenblick t einem einzigen Punkt in einem Raum der sehr großen Phasen, die mit instabilen Lösungen bevölkert sind. Eine turbulente Flugbahn wird ihre Nachbarschaft besuchen, von einer zur anderen (ohne sie jemals zu erreichen). Die Identifizierung der meistbesuchten invarianten Lösungen und deren dynamische Verbindungen ermöglicht eine deterministische Beschreibung eines turbulenten Flusses, wobei der Fluss als dynamisches System betrachtet wird.Dieses Projekt ist Teil des Gesamtprojekts, das es mir ermöglichte, erst kürzlich als Forschungsbeauftragter des CNRS am Laboratoire Ondes et Milieux Complexes (LOMC) rekrutiert zu werden. (German)
1 December 2021
0 references
Turbulente stromen zijn betrokken bij veel energie- en massaoverdrachtsprocessen, maar hun begrip blijft een grote uitdaging. In de afgelopen jaren is een nieuwe turbulentieklasse beschreven in dichte suspensies van actieve deeltjes: mesoscopische turbulentie is een ander fenomeen dan inertial turbulentie. Mesoscopische turbulentie wordt waargenomen in biologische systemen met bijna geen aantal Reynolds (zie Bijlage PJ_TAF_DossierKandidatuur). Dit nieuwe type turbulentie wordt vastgesteld door continue energie-injectie door de samenstellende componenten van de actieve vloeistof (suspensie van zelfrijdende deeltjes), en is waargenomen in vele biologische systemen (bacteriële suspensies, celmonolayer,). Turbulentie komt voort uit de zelfvoortplanting van micro-organismen en hun interacties. Deze actieve turbulentie kan ingrijpende gevolgen hebben voor het mengen van voedingsstoffen en het moleculaire transport in biologische systemen. In deze systemen, hoewel traagheid te verwaarlozen is, wordt turbulentie gekenmerkt door een zeer wanordelijke verdeling van whirlpools. Recente studies hebben aangetoond dat mesoscopische turbulentie sommige eigenschappen deelt met inertiale turbulentie. In het bijzonder is een directe en omgekeerde energiecascade waargenomen omdat deze bestaat in turbulente tweedimensionale stromen. Er is ook waargenomen dat wanneer een dergelijke suspensie van bacteriën was in een bijna-1D-systeem, de opkomst van spatio-temporale intermittentie vergelijkbaar met traagheid turbulentie.Tegelijkertijd is ons begrip van traagheid turbulentie in geschoren stromen radicaal veranderd met de opkomst van de dynamische systeembenadering, gebaseerd op de a priori kennis van exacte niet-triviale oplossingen van Navier-Stokes vergelijkingen. In deze deterministische beschrijving van turbulentie komt de stroom op een ogenblik t overeen met een enkel punt in een zeer grote faseruimte bevolkt door onstabiele invariante oplossingen. Een turbulente traject zal hun buurt bezoeken, van de ene naar de andere (zonder ze ooit te bereiken). De identificatie van de meest bezochte invariante oplossingen en hun dynamische verbindingen maakt een deterministische beschrijving van een turbulente stroming mogelijk door de flow als een dynamisch systeem te beschouwen. Dit project maakt deel uit van het algemene project dat me zeer recent in staat stelde om te worden gerekruteerd als onderzoeksfunctionaris van het CNRS bij het Laboratorium Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Dutch)
6 December 2021
0 references
I flussi turbolenti sono coinvolti in molti processi di trasferimento di energia e di massa, ma la loro comprensione rimane una sfida importante. Negli ultimi anni, una nuova classe di turbolenza è stata descritta in dense sospensioni di particelle attive: la turbolenza mesoscopica è un fenomeno distinto dalla turbolenza inerziale. Turbolenza mesoscopica è osservata nei sistemi biologici con quasi nessun numero di Reynolds (cfr. allegato PJ_TAF_DossierCandidature). Questo nuovo tipo di turbolenza è stabilito mediante iniezione continua di energia da parte dei componenti costitutivi del fluido attivo (sospensione di particelle semoventi), ed è stato osservato in molti sistemi biologici (sospensioni batteriche, monostrato cellulare,). La turbolenza nasce dall'autopropulsione dei microrganismi e dalle loro interazioni. Questa turbolenza attiva può avere profonde conseguenze per la miscelazione di nutrienti e il trasporto molecolare nei sistemi biologici. In questi sistemi, sebbene l'inerzia sia trascurabile, la turbolenza è caratterizzata da una distribuzione molto disordinata dei vortici. Studi recenti hanno dimostrato che la turbolenza mesoscopica condivide alcune proprietà con turbolenza inerziale. In particolare, una cascata di energia diretta e invertita è stata osservata in quanto esiste in flussi bidimensionali turbolenti. È stato anche osservato che quando una tale sospensione di batteri era contenuta in un sistema quasi-1D, l'emergere di intermittenza spazio-temporale simile a turbolenza inerziale. Allo stesso tempo, la nostra comprensione delle turbolenze inerziali nei flussi di torcia è radicalmente cambiata con l'emergere dell'approccio dinamico del sistema, basato sulla conoscenza a priori di soluzioni esatte non banali delle equazioni di Navier-Stokes. In questa descrizione deterministica della turbolenza, il flusso in un istante t corrisponde ad un singolo punto in uno spazio di fase molto grande popolato da soluzioni invarianti instabili. Una traiettoria turbolenta visiterà il loro quartiere, passando da uno all'altro (senza mai raggiungerli). L'identificazione delle soluzioni invarianti più visitate e delle loro connessioni dinamiche permette una descrizione deterministica di un flusso turbolento considerando il flusso come un sistema dinamico. Questo progetto fa parte del progetto generale che mi ha permesso di essere recentemente assunto come ricercatore del CNRS presso il Laboratory Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Italian)
13 January 2022
0 references
Los flujos turbulentos participan en muchos procesos de transferencia de energía y masa, pero su comprensión sigue siendo un gran desafío. En los últimos años, se ha descrito una nueva clase de turbulencia en suspensiones densas de partículas activas: la turbulencia mesoscópica es un fenómeno distinto de la turbulencia inercial. La turbulencia mesoscópica se observa en sistemas biológicos con casi ningún número de Reynolds (ver Anexo PJ_TAF_DossierCandidature). Este nuevo tipo de turbulencia se establece mediante la inyección continua de energía por los componentes constituyentes del fluido activo (suspensión de partículas autopropulsadas), y se ha observado en muchos sistemas biológicos (suspensión bacteriana, monocapa celular). La turbulencia surge de la auto-propulsión de microorganismos y sus interacciones. Esta turbulencia activa puede tener profundas consecuencias para la mezcla de nutrientes y el transporte molecular en sistemas biológicos. En estos sistemas, aunque la inercia es insignificante, la turbulencia se caracteriza por una distribución muy desordenada de los torbellinos. En particular, se ha observado una cascada de energía directa e invertida, ya que existe en flujos bidimensionales turbulentos. También se ha observado que cuando tal suspensión de bacterias estaba contenida en un sistema cercano a 1D, la aparición de intermitencia espacio-temporal similar a la turbulencia inercial. Al mismo tiempo, nuestra comprensión de la turbulencia inercial en los flujos cizallados ha cambiado radicalmente con la aparición del enfoque del sistema dinámico, basado en el conocimiento a priori de soluciones exactas no triviales de las ecuaciones de Navier-Stokes. En esta descripción determinista de la turbulencia, el flujo en un instante t corresponde a un punto único en un espacio de fase muy grande poblado por soluciones inestables invariantes. Una turbulenta trayectoria visitará su barrio, yendo de una a otra (sin llegar a ellos). La identificación de las soluciones invariantes más visitadas y sus conexiones dinámicas permite una descripción determinista de un flujo turbulento considerando el flujo como un sistema dinámico. Este proyecto forma parte del proyecto general que me permitió ser reclutado recientemente como investigador del CNRS en el Laboratorio Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Spanish)
14 January 2022
0 references
Turbulentsed vood on kaasatud paljudesse energia- ja massiülekandeprotsessidesse, kuid nende mõistmine on endiselt suur probleem. Viimastel aastatel on aktiivsete osakeste tihedates suspensioonides kirjeldatud uut turbulentsiklassi: mesoskoopiline turbulentsus on inertsiaalsest turbulentsist eristatav nähtus. Mesoskoopilist turbulentsi täheldatakse bioloogilistes süsteemides, kus Reynoldsi arv peaaegu puudub (vt lisa PJ_TAF_DossierCandidature). Seda uut tüüpi turbulentsust tekitab aktiivse vedeliku koostisosade pidev energiasüst (iseliikuvate osakeste suspendeerimine) ning seda on täheldatud paljudes bioloogilistes süsteemides (bakteriaalsed suspensioonid, raku monokiht). Turbulentsus tuleneb mikroorganismide iseliikumisest ja nende vastastikusest toimest. Sellel aktiivsel turbulentsil võivad olla sügavad tagajärjed toitainete segamisele ja molekulaarülekandele bioloogilistes süsteemides. Kuigi nendes süsteemides on inerts tühine, iseloomustab turbulentsi väga ebakorrapärane keeristornide levik. Hiljutised uuringud on näidanud, et mesoskoopiline turbulentsus jagab mõningaid omadusi inertsiaalse turbulentsusega. Eelkõige on täheldatud otsest ja ümberpööratud energiakaskaadi olemasolu turbulentses kahemõõtmelises voolus. Samuti on täheldatud, et kui selline suspensioon bakterite sisaldus lähedal-1D süsteem, tekkimist spatio-temporaalne intermittence sarnane inertsiaalne turbulentsus.Samal ajal, meie arusaam inertsiaalne turbulentsus nihutatud voolud on radikaalselt muutunud tekkimist dünaamiline süsteem lähenemine, mis põhineb a priori teadmisi täpne mitte-triviaalne lahendusi Navier-Stokes võrrandid. Selles turbulentsi deterministlikus kirjelduses vastab vooluhulk hetkel t ühele punktile väga suures faasiruumis, mida iseloomustavad ebastabiilsed invariantatsioonilahendused. Turbulentne trajektoor külastab nende naabruskonda, liikudes ühest teise (ilma nendeni jõudmata). Kõige külastatumate invariantatsioonilahenduste ja nende dünaamiliste ühenduste tuvastamine võimaldab turbulentse voolu deterministlikku kirjeldust, käsitledes voolu dünaamilise süsteemina. See projekt on osa üldprojektist, mis võimaldas mind hiljuti tööle võtta CNRSi teadustöötajana laboris Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Estonian)
11 August 2022
0 references
Neramūs srautai yra susiję su daugeliu energijos ir masinio perdavimo procesų, tačiau jų supratimas tebėra didelis iššūkis. Pastaraisiais metais nauja turbulencijos klasė buvo aprašyta tankiose veikliųjų dalelių suspensijose: mezoskopinė turbulencija yra atskiras reiškinys nuo inercinės turbulencijos. Mezoskopinė turbulencija stebima biologinėse sistemose, kuriose beveik nėra Reynolds (žr. PJ_TAF_DossierCandidature priedą). Šis naujas turbulencijos tipas nustatomas nuolat įpurškiant energiją aktyviojo skysčio sudedamosiomis dalimis (savaeigių dalelių suspensija) ir buvo pastebėta daugelyje biologinių sistemų (bakterinės suspensijos, ląstelių monosluoksnis). Turbulencija kyla dėl mikroorganizmų savanaudiškumo ir jų sąveikos. Ši aktyvi neramumai gali turėti rimtų pasekmių maistinių medžiagų maišymui ir molekuliniam pernešimui biologinėse sistemose. Šiose sistemose, nors inercija yra nereikšminga, turbulencijai būdingas labai netvarkingas sūkurinių sūkurių pasiskirstymas. Naujausi tyrimai parodė, kad mezoskopinė turbulencija dalijasi kai kuriomis inercinės turbulencijos savybėmis. Visų pirma pastebėtas tiesioginis ir apverstas energijos pakopas, nes jis egzistuoja neramiuose dvimačiuose srautuose. Taip pat buvo pastebėta, kad kai tokia bakterijų suspensija buvo beveik 1D sistemoje, susiformavo erdvės ir laiko pertrūkis, panašus į inercinę turbulenciją. Tuo pačiu metu mūsų supratimas apie inercinę turbulenciją kirptuose srautuose radikaliai pasikeitė su dinamiško sistemos metodo atsiradimu, remiantis a priori žiniomis apie tikslius ne trivialus Navier-Stokes lygčių sprendimus. Šiame deterministiniame turbulencijos aprašyme srautas akimirksniu t atitinka vieną tašką labai didelės fazės erdvėje, kurioje yra nestabilių nekintančių sprendimų. Nerami trajektorija aplankys jų kaimynystę, eidama iš vienos į kitą (nepasiekdama jų). Labiausiai lankomų nekintančių sprendimų ir jų dinaminių jungčių nustatymas leidžia deterministiškai apibūdinti neramų srautą, t. y. tėkmę laikyti dinamiška sistema. Šis projektas yra dalis bendrojo projekto, kuris leido man labai neseniai būti įdarbintas CNRS tyrimų pareigūnu laboratorijoje Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Lithuanian)
11 August 2022
0 references
Turbulentni tokovi uključeni su u mnoge procese prijenosa energije i mase, ali njihovo razumijevanje ostaje velik izazov. Posljednjih godina opisana je nova klasa turbulencije u gustim suspenzijama aktivnih čestica: mezoskopska turbulencija je poseban fenomen od inercijske turbulencije. Mezoskopska turbulencija opažena je u biološkim sustavima s gotovo nikakvim brojem Reynoldsa (vidjeti Prilog PJ_TAF_DossierCandidature). Ova nova vrsta turbulencije utvrđena je kontinuiranim ubrizgavanjem energije sastavnim dijelovima aktivne tekućine (suspenzija samohodnih čestica), a primijećena je u mnogim biološkim sustavima (bakterijske suspenzije, monoslojne stanice). Turbulencija proizlazi iz samopropulzije mikroorganizama i njihovih interakcija. Ta aktivna turbulencija može imati duboke posljedice za miješanje hranjivih tvari i molekularni transport u biološkim sustavima. U tim sustavima, iako je inercija zanemariva, turbulencije karakterizira vrlo neuredna raspodjela whirlpoola. Nedavna istraživanja pokazala su da mezoskopska turbulencija dijeli neka svojstva s inercijskom turbulencijom. Konkretno, primijećena je izravna i obrnuta energetska kaskada jer postoji u turbulentnim dvodimenzionalnim tokovima. Također je uočeno da kada je takva suspenzija bakterija bila sadržana u sustavu blizu-1D, pojava spatio-vremenske intermitentnosti slična inercijskoj turbulenciji.U isto vrijeme, naše razumijevanje inercijske turbulencije u koricenim tokovima radikalno se promijenilo s pojavom pristupa dinamičkog sustava, na temelju a priori poznavanja točnih ne-trivijalnih rješenja Navier-Stokes jednadžbi. U ovom determinističkom opisu turbulencije, protok u trenu t odgovara jednoj točki u vrlo velikom faznom prostoru naseljenom nestabilnim nepromjenjivim rješenjima. Turbulentna putanja posjetit će njihovo susjedstvo, i to od jednog do drugog (bez da ih ikada dostigne). Identifikacija najposjećenijih invariantnih rješenja i njihovih dinamičkih veza omogućuje deterministički opis turbulentnog toka promatrajući protok kao dinamički sustav. Ovaj je projekt dio općeg projekta koji mi je omogućio da se nedavno zaposlim kao znanstveni službenik CNRS-a u Laboratory Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Croatian)
11 August 2022
0 references
Οι ταραχώδεις ροές εμπλέκονται σε πολλές διαδικασίες μεταφοράς ενέργειας και μάζας, αλλά η κατανόησή τους παραμένει μια σημαντική πρόκληση. Τα τελευταία χρόνια, μια νέα κατηγορία αναταραχών έχει περιγραφεί σε πυκνά εναιωρήματα ενεργών σωματιδίων: η μεσοσκοπική αναταραχή είναι ένα ξεχωριστό φαινόμενο από τις αδρανειακές αναταράξεις. Μεσοσκοπική αναταραχή παρατηρείται σε βιολογικά συστήματα με σχεδόν καθόλου αριθμό Reynolds (βλέπε παράρτημα PJ_TAF_DossierCandidature). Αυτός ο νέος τύπος αναταράξεων καθιερώνεται με συνεχή έγχυση ενέργειας από τα συστατικά του ενεργού υγρού (ανάρτηση αυτοκινούμενων σωματιδίων) και έχει παρατηρηθεί σε πολλά βιολογικά συστήματα (βακτηριακά εναιωρήματα, κυτταρική μονοστρωματική). Οι αναταράξεις προκύπτουν από την αυτοπροώθηση των μικροοργανισμών και τις αλληλεπιδράσεις τους. Αυτή η ενεργός αναταραχή μπορεί να έχει σοβαρές συνέπειες για την ανάμειξη θρεπτικών ουσιών και τη μοριακή μεταφορά σε βιολογικά συστήματα. Σε αυτά τα συστήματα, αν και η αδράνεια είναι αμελητέα, οι αναταράξεις χαρακτηρίζονται από μια πολύ άτακτη κατανομή των υδρορροών. Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι οι μεσοσκοπικές αναταράξεις μοιράζονται ορισμένες ιδιότητες με αδρανειακές αναταράξεις. Ειδικότερα, έχει παρατηρηθεί μια άμεση και ανεστραμμένη ενεργειακή αλληλουχία, καθώς υπάρχει σε ταραγμένες δισδιάστατες ροές. Έχει επίσης παρατηρηθεί ότι όταν ένα τέτοιο εναιώρημα των βακτηρίων περιέχεται σε ένα σχεδόν-1D σύστημα, η εμφάνιση χωροχρονικής διαλείμμισης παρόμοια με την αδρανειακή αναταραχή.Ταυτόχρονα, η κατανόηση της αδρανειακής αναταραχής στις διατμημένες ροές έχει αλλάξει ριζικά με την εμφάνιση της δυναμικής προσέγγισης του συστήματος, με βάση την εκ των προτέρων γνώση των ακριβών μη τετριμμένων λύσεων των εξισώσεων Navier-Stokes. Σε αυτή την ντετερμινιστική περιγραφή των αναταραχών, η ροή σε μια στιγμή t αντιστοιχεί σε ένα ενιαίο σημείο σε ένα πολύ μεγάλο διάστημα φάσης που κατοικείται από ασταθείς αναλλοίωτες λύσεις. Μια ταραχώδης τροχιά θα επισκεφθεί τη γειτονιά τους, πηγαίνοντας από τη μία στην άλλη (χωρίς ποτέ να φτάσει σε αυτές). Ο προσδιορισμός των πιο επισκεπτόμενων αμετάβλητων λύσεων και των δυναμικών συνδέσεων τους επιτρέπει μια ντετερμινιστική περιγραφή μιας ταραχώδους ροής θεωρώντας τη ροή ως ένα δυναμικό σύστημα. Το έργο αυτό αποτελεί μέρος του γενικού έργου που μου επέτρεψε να προσληφθώ πολύ πρόσφατα ως ερευνητής του CNRS στο Laboratory Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Greek)
11 August 2022
0 references
Turbulentné toky sú zapojené do mnohých procesov prenosu energie a masového prenosu, ale ich pochopenie zostáva veľkou výzvou. V posledných rokoch bola v hustých suspenziách aktívnych častíc opísaná nová trieda turbulencií: mesoskopická turbulencia je odlišný jav od inerciálnych turbulencií. Mesoskopické turbulencie sa pozorujú v biologických systémoch s takmer žiadnym počtom Reynoldov (pozri prílohu PJ_TAF_DossierCandidature). Tento nový typ turbulencie sa stanovuje kontinuálnou injekciou energie zložkami aktívnej tekutiny (suspenzia samohybných častíc) a bol pozorovaný v mnohých biologických systémoch (bakteriálne suspenzie, monovrstva buniek). Turbulencia vzniká z vlastnej produkcie mikroorganizmov a ich interakcií. Táto aktívna turbulencia môže mať vážne dôsledky na miešanie živín a molekulárnu prepravu v biologických systémoch. V týchto systémoch, aj keď zotrvačnosť je zanedbateľná, turbulencia je charakterizovaná veľmi neriadené rozdelenie víriviek. Nedávne štúdie ukázali, že mesoskopické turbulencie zdieľajú niektoré vlastnosti s inerciálnou turbulenciou. Pozorovala sa najmä priama a obrátená energetická kaskáda, ktorá existuje v turbulentných dvojrozmerných tokoch. Bolo tiež pozorované, že keď bola takáto suspenzia baktérií obsiahnutá v systéme blízko-1D, vznik spatio-temporálnej intermittence podobnej inerciálnej turbulencii. Súčasne sa naše chápanie inerciálnych turbulencií v strihaných tokoch radikálne zmenilo so vznikom dynamického systémového prístupu, na základe a priori znalosti presných netriviálnych roztokov Navier-Stokesových rovníc. V tomto deterministickom opise turbulencií prietok v okamihu t zodpovedá jedinému bodu vo veľmi veľkom fázovom priestore obývanom nestabilnými invariantnými riešeniami. Búrlivý trajektória navštívi ich okolie, ísť z jedného do druhého (bez toho, aby sa k nim vôbec dostať). Identifikácia najnavštevovanejších invariantných riešení a ich dynamických spojení umožňuje deterministický opis turbulentného toku tým, že sa tok považuje za dynamický systém. Tento projekt je súčasťou všeobecného projektu, ktorý mi umožnil byť nedávno prijatý ako výskumný pracovník CNRS v Laboratory Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Slovak)
11 August 2022
0 references
Myrskyisät virtaukset ovat mukana monissa energian- ja massasiirtoprosesseissa, mutta niiden ymmärtäminen on edelleen suuri haaste. Viime vuosina on kuvattu uusi turbulenssiluokka aktiivisten hiukkasten tiheissä suspensioissa: mesoskooppinen turbulenssi on erillinen ilmiö inertiaturbulenssista. Mesoskooppista turbulenssia havaitaan biologisissa järjestelmissä, joissa ei juuri ole Reynoldsia (ks. liite PJ_TAF_DossierCandidature). Tämä uudentyyppinen turbulenssi on todettu jatkuvan energian injektoimalla aktiivisen nesteen ainesosia (itseliikkuvien hiukkasten suspensio), ja sitä on havaittu monissa biologisissa järjestelmissä (bakteerisuspensiot, solumonokerros). Turbulenssi syntyy mikro-organismien itsepropulsion ja niiden yhteisvaikutukset. Tällä aktiivisella turbulenssilla voi olla syvällisiä seurauksia ravinteiden sekoittumiselle ja molekyylien kulkeutumiselle biologisissa järjestelmissä. Näissä järjestelmissä, vaikka inertia on vähäpätöinen, turbulenssi on ominaista hyvin hallitsematon jakautuminen porealtaat. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että mesoscopic turbulenssi jakaa joitakin ominaisuuksia inertia turbulenssi. Erityisesti on havaittu suora ja käänteinen energiakaskadi, joka esiintyy myrskyisissä kaksiulotteisissa virtauksissa. On myös havaittu, että kun tällainen suspensio bakteerit sisältyi lähellä-1D-järjestelmä, syntyminen spatio-temporaalinen intermittence samanlainen inertiaalinen turbulenssi.Samalla ymmärrämme inertiaalinen turbulenssi leikatuissa virtauksissa on radikaalisti muuttunut syntyminen dynaaminen järjestelmä lähestymistapa, joka perustuu a priori tietoa tarkka ei-trivial ratkaisuja Navier-Stokes yhtälöt. Tässä turbulenssin deterministisessä kuvauksessa virtaus hetkessä t vastaa yhtä pistettä erittäin suuressa faasiavaruudessa, jossa on epästabiilia invarianttiliuosta. Myrskyisä kehityspolku vierailee niiden naapurustossa, joka kulkee paikasta toiseen (eivät koskaan saavuta niitä). Eniten vierailtujen invarianttiratkaisujen ja niiden dynaamisten yhteyksien tunnistaminen mahdollistaa myrskyisän virtauksen deterministisen kuvauksen pitämällä virtausta dynaamisena järjestelmänä. Tämä hanke on osa yleistä hanketta, jonka ansiosta minut otettiin äskettäin palvelukseen CNRS:n tutkimusupseerina Laboratory Ondes et Milieux Complexesissa (LOMC). (Finnish)
11 August 2022
0 references
Burzliwe przepływy są zaangażowane w wiele procesów transferu energii i masowych, ale ich zrozumienie pozostaje poważnym wyzwaniem. W ostatnich latach nowa klasa turbulencji została opisana w gęstych zawiesinach aktywnych cząstek: turbulencje mezoskopowe są zjawiskiem odrębnym od turbulencji inercyjnych. Turbulencje mezoskopowe obserwuje się w systemach biologicznych, w których prawie nie ma liczby Reynolds (zob. załącznik PJ_TAF_DossierCandidature). Ten nowy rodzaj turbulencji jest ustalany przez ciągłe wtryskiwanie energii przez składniki aktywnej cieczy (zawiesina samobieżnych cząstek) i był obserwowany w wielu układach biologicznych (zawiesiny bakterii, monowarstwa komórkowa). Turbulencje wynikają z samonapędzania się mikroorganizmów i ich interakcji. Te aktywne turbulencje mogą mieć poważne konsekwencje dla mieszania składników odżywczych i transportu molekularnego w systemach biologicznych. W tych systemach, choć bezwładność jest nieznaczna, turbulencje charakteryzują się bardzo nieuporządkowanym rozkładem wirów. Ostatnie badania wykazały, że turbulencje mezoskopowe mają pewne właściwości z turbulencjami inercyjnymi. W szczególności zaobserwowano kaskadę energii bezpośredniej i odwróconej, ponieważ występuje ona w burzliwych przepływach dwuwymiarowych. Zauważono również, że kiedy takie zawiesiny bakterii były zawarte w systemie zbliżonym do 1D, pojawienie się przepaści czasowo-czasowej podobnej do turbulencji inercyjnych.W tym samym czasie nasze rozumienie turbulencji inercyjnych w przepływach ścinanych radykalnie zmieniło się wraz z pojawieniem się dynamicznego podejścia systemowego, opartego na a priori wiedzy o dokładnych nietrywialnych rozwiązaniach równań Navier-Stokes. W tym deterministycznym opisie turbulencji przepływ w chwili t odpowiada pojedynczemu punktowi w bardzo dużej przestrzeni fazowej wypełnionej niestabilnymi roztworymi niezmiennymi. Burzliwa trajektoria odwiedzi ich sąsiedztwo, przechodząc od jednego do drugiego (bez dotarcia do nich). Identyfikacja najczęściej odwiedzanych rozwiązań niezmiennych i ich dynamicznych połączeń pozwala na deterministyczny opis burzliwego przepływu poprzez uznanie przepływu za układ dynamiczny. Projekt ten jest częścią ogólnego projektu, który pozwolił mi zostać niedawno zatrudniony jako pracownik naukowy CNRS w Laboratorium Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Polish)
11 August 2022
0 references
A turbulens áramlások számos energia- és tömegátviteli folyamatban érintettek, de megértésük továbbra is komoly kihívást jelent. Az elmúlt években egy új turbulencia osztályt írtak le az aktív részecskék sűrű szuszpenzióiban: a mezoszkópos turbulencia a tehetetlenségi turbulenciától eltérő jelenség. A mezoszkópos turbulenciát olyan biológiai rendszerekben figyelték meg, amelyekben szinte nincs Reynolds (lásd a PJ_TAF_DossierCandidature mellékletet). Ezt az új típusú turbulenciát az aktív folyadék összetevői (önjáró részecskék felszuszpenziója) folyamatos energiabefecskendezésével hozták létre, és számos biológiai rendszerben (bakteriális szuszpenziók, sejt monolayer,) figyelték meg. A turbulencia a mikroorganizmusok önpropulziójából és kölcsönhatásaikból ered. Ez az aktív turbulencia súlyos következményekkel járhat a tápanyagok keverésére és a biológiai rendszerekben történő molekuláris szállításra. Ezekben a rendszerekben, bár a tehetetlenség elhanyagolható, a turbulenciát a pezsgőfürdők nagyon rendellenes eloszlása jellemzi. A közelmúltban készült tanulmányok azt mutatták, hogy a mezoszkópos turbulencia bizonyos tulajdonságokkal rendelkezik a tehetetlenségi turbulenciával. Különösen a turbulens kétdimenziós áramlások miatt közvetlen és fordított energia kaszkádot figyeltek meg. Azt is megfigyelték, hogy amikor a baktérium-szuszpenzió egy közeli-1D rendszerben volt jelen, a tehetetlenségi turbulenciához hasonló spatio-temporális szakasz megjelenése. Ugyanakkor a nyírt áramlások tehetetlenségi turbulenciájának megértése radikálisan megváltozott a dinamikus rendszer megközelítésének megjelenésével, a Navier-Stokes egyenletek pontos nem triviális megoldásainak előzetes ismerete alapján. A turbulencia ebben a determinisztikus leírásában a t pillanatnyi áramlása egy nagyon nagy fázistér egyetlen pontjának felel meg, amelyet instabil invariant megoldásokkal töltöttek be. A viharos röppálya meglátogatja a környéket, egyikből a másikba megy (anélkül, hogy valaha is elérné őket). A leglátogatottabb invariáns megoldások és dinamikus kapcsolataik azonosítása lehetővé teszi a turbulens áramlás determinisztikus leírását azáltal, hogy az áramlást dinamikus rendszernek tekinti. Ez a projekt része annak az általános projektnek, amely lehetővé tette számomra, hogy a közelmúltban a CNRS kutatótisztje legyek a Laboratory Ondes et Milieux Complexes (LOMC) laboratóriumában. (Hungarian)
11 August 2022
0 references
Turbulentní toky jsou zapojeny do mnoha procesů přenosu energie a hromadného přenosu, ale jejich pochopení zůstává velkou výzvou. V posledních letech byla v hustých suspenzích aktivních částic popsána nová třída turbulence: mesoskopická turbulence je odlišným jevem od inerciální turbulence. Mezoskopická turbulence je pozorována v biologických systémech s téměř žádným počtem Reynolds (viz příloha PJ_TAF_DossierCandidature). Tento nový typ turbulence je vytvořen kontinuálním vstřikováním energie složkami aktivní tekutiny (suspenze samohybných částic) a byl pozorován v mnoha biologických systémech (bakteriální suspenze, buněčná monovrstva). Turbulence vzniká ze sebepopulace mikroorganismů a jejich interakcí. Tato aktivní turbulence může mít hluboké důsledky pro míchání živin a molekulární transport v biologických systémech. I když je setrvačnost v těchto systémech zanedbatelná, turbulence je charakterizována velmi nesourodým rozložením vířivek. Nedávné studie ukázaly, že mesoskopická turbulence sdílí některé vlastnosti s inerciální turbulence. Zejména byla pozorována přímá a obrácená energetická kaskáda, protože existuje v turbulentních dvourozměrných tocích. Bylo také pozorováno, že když taková suspenze bakterií byla obsažena v téměř-1D systému, vznik spatio-temporální intermittence podobné inerciální turbulence.Ve stejné době, naše chápání inerciální turbulence v stříhaných tocích se radikálně změnil se vznikem dynamického systému přístup, založený na a priori znalosti přesných netriviálních řešení Navier-Stokesovy rovnice. V tomto deterministickém popisu turbulence, průtok v okamžiku t odpovídá jedinému bodu ve velmi velkém fázovém prostoru osídleném nestabilními invariantními roztoky. Turbulentní trajektorie navštíví jejich okolí, které jdou z jednoho do druhého (aniž by se k nim dostaly). Identifikace nejnavštěvovanějších invariantních řešení a jejich dynamických spojů umožňuje deterministický popis turbulentního toku tím, že se tok považuje za dynamický systém. Tento projekt je součástí obecného projektu, který mi umožnil být velmi nedávno přijat jako výzkumný pracovník CNRS v laboratoři Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Czech)
11 August 2022
0 references
Nemierīgās plūsmas ir iesaistītas daudzos enerģijas un masu pārneses procesos, taču to izpratne joprojām ir liela problēma. Pēdējos gados ir aprakstīta jauna turbulences klase aktīvo daļiņu blīvās suspensijās: mezoskopiskā turbulence ir atšķirīga parādība no inerces turbulence. Mezoskopisko turbulenci novēro bioloģiskajās sistēmās, gandrīz bez Reynolds skaita (skatīt pielikumu PJ_TAF_DossierCandidature). Šis jaunais turbulences veids ir noteikts ar nepārtrauktu enerģijas iesmidzināšanu, ko veic aktīvā šķidruma sastāvdaļas (pašgājēju daļiņu suspensija), un tas ir novērots daudzās bioloģiskās sistēmās (bakteriālās suspensijas, šūnu monoslānis). Turbulence rodas no mikroorganismu pašpiedziņas un to mijiedarbības. Šī aktīvā turbulence var būtiski ietekmēt barības vielu sajaukšanu un molekulāro transportēšanu bioloģiskajās sistēmās. Šajās sistēmās, lai gan inerce ir nenozīmīga, turbulencei raksturīga ļoti nesakārtota virpuļu izplatība. Jaunākie pētījumi ir parādījuši, ka mezoskopiskā turbulence ir dažas īpašības ar inerciālu turbulence. Jo īpaši ir novērota tieša un apgriezta enerģijas kaskāde, jo tā pastāv nestabilās divdimensiju plūsmās. Ir arī novērots, ka tad, kad šāda apturēšana baktēriju bija ietverts gandrīz-1D sistēmā, parādīšanās spatio-temporālās intermitējošs līdzīgs inerciālo turbulence.Tajā pašā laikā, mūsu izpratne par inerciālo turbulence bīdāmo plūsmu ir radikāli mainījusies ar rašanos dinamiskās sistēmas pieeju, pamatojoties uz a priori zināšanas par precīzu non-trivial risinājumiem Navier-Stokes vienādojumiem. Šajā turbulences deterministiskajā aprakstā plūsma momentā t atbilst vienam punktam ļoti lielās fāzes telpā, ko apdzīvo nestabili nemainīgi risinājumi. Viņu apkārtni apmeklēs nemierīga trajektorija, pārejot no vienas uz otru (nekad nesasniedzot tos). Visbiežāk apmeklēto nevarianto risinājumu un to dinamisko savienojumu identificēšana ļauj noteikt turbulentās plūsmas raksturojumu, uzskatot plūsmu par dinamisku sistēmu. Šis projekts ir daļa no vispārējā projekta, kas ļāva mani pavisam nesen pieņemt darbā par CNRS pētnieku laboratorijā Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Latvian)
11 August 2022
0 references
Tá sreafaí suaiteacha páirteach i gcuid mhór próiseas aistrithe fuinnimh agus ollaistrithe, ach is dúshlán mór fós é an tuiscint atá orthu. Le blianta beaga anuas, tá cur síos déanta ar rang suaiteachta nua i bhfionraí dhlúth de cháithníní gníomhacha: is feiniméan ar leith é suaiteacht mhéisscópach ó shuaitheacht támhúil. Breathnaítear suaiteacht mhoscópach i gcórais bhitheolaíocha le beagnach aon líon Reynolds (féach Iarscríbhinn PJ_TAF_DossierCandidature). Bunaítear an cineál nua suaiteachta seo trí instealladh fuinnimh leanúnach ag comhpháirteanna an tsreabháin ghníomhaigh (fionraí cáithníní féinghluaiste), agus tugadh faoi deara é i go leor córais bhitheolaíocha (crochraí baictéaracha, monailayer cille,). Eascraíonn suaiteacht as féin-propulsion microorganisms agus a n-idirghníomhaíochtaí. D’fhéadfadh iarmhairtí móra a bheith ag an suaitheadh gníomhach sin ar mheascadh cothaitheach agus ar iompar móilíneach i gcórais bhitheolaíocha. Sna córais sin, cé go bhfuil táimhe diomaibhseach, is é is saintréith de shuaitheadh ná dáileadh mí-ordúil guairneáin. Léirigh staidéir le déanaí go roinneann suaiteacht mhoscópach roinnt maoine le suaiteacht támhúil. Go háirithe, breathnaíodh cascáid fuinnimh dhíreach agus inbhéartaithe mar is ann dó i sreafaí suaiteacha déthoiseach. Tugadh faoi deara freisin nuair a bhí fionraí baictéir den sórt sin i gcóras in aice le-1D, teacht chun cinn eascann spatio-ama cosúil le turbulence támh.At an am céanna, tá ár dtuiscint ar suaiteacht támhúil i sreafaí sheared athrú ó bhonn le teacht chun cinn an chur chuige córas dinimiciúil, bunaithe ar an eolas a priori de réitigh chruinne neamh-thruvial cothromóidí Navier-Stokes. Sa chur síos cinntitheach seo ar shuaitheacht, comhfhreagraíonn sreabhadh ag t an toirt do phointe amháin i gcéim an-mhór spás ina bhfuil réitigh neamhathraitheacha éagobhsaí. Tabharfaidh conair shuaiteach cuairt ar a gcomharsanacht, ag dul ó cheann amháin go ceann eile (gan iad a bhaint amach riamh). Trí na réitigh is mó a dtugtar cuairt orthu agus a naisc dhinimiciúla a shainaithint, is féidir cur síos cinntitheach a dhéanamh ar shreabhadh suaiteach trí bhreathnú ar an sreabhadh mar chóras dinimiciúil. Tá an tionscadal seo mar chuid den tionscadal ginearálta a lig dom a bheith earcaithe le déanaí mar oifigeach taighde de chuid CNRS sa Laboratory Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Irish)
11 August 2022
0 references
Turbulentni tokovi so vključeni v številne procese prenosa energije in množičnega prenosa, vendar je njihovo razumevanje še vedno velik izziv. V zadnjih letih je bil opisan nov razred turbulence v gostih suspenzijah aktivnih delcev: mezoskopska turbulenca je poseben pojav od inercialne turbulence. Mezoskopska turbulenca je opažena v bioloških sistemih skoraj brez števila Reynolds (glej Prilogo PJ_TAF_DossierCandidature). Ta nova vrsta turbulence se ugotavlja s stalnim vbrizgavanjem energije s sestavnimi deli aktivne tekočine (suspenzija samovoznih delcev) in je bila opažena v številnih bioloških sistemih (bakterijske suspenzije, celične monoslojne,). Turbulenca izhaja iz samopropulzije mikroorganizmov in njihovih interakcij. Ta aktivna turbulenca ima lahko hude posledice za mešanje hranil in molekularni transport v bioloških sistemih. V teh sistemih, čeprav je inercija zanemarljiva, je za turbulenco značilna zelo neurejena porazdelitev whirlpoolov. Nedavne študije so pokazale, da mezoskopska turbulenca deli nekatere lastnosti z inercialno turbulenco. Zlasti je bila opažena neposredna in obrnjena energetska kaskada, saj obstaja v turbulentnih dvodimenzionalnih tokovih. Ugotovljeno je bilo tudi, da ko je bila takšna suspenzija bakterij vsebovana v sistemu blizu 1D, se je pojav prostorsko-časovne motnje, ki je podobna inercialni turbulenci. Hkrati se je naše razumevanje inercialne turbulence v striženih tokovih korenito spremenilo s pojavom dinamičnega sistemskega pristopa, ki temelji na a priori poznavanju natančnih netrivialnih rešitev Navier-Stokes enačb. V tem determinističnem opisu turbulence pretok v trenutku t ustreza eni točki v zelo velikem faznem prostoru, ki ga naselijo nestabilne invariantne raztopine. Turbulentna pot bo obiskala njihovo sosesko, od ene do druge (ne da bi jih kdaj dosegla). Identifikacija najbolj obiskanih invariantnih rešitev in njihovih dinamičnih povezav omogoča deterministični opis turbulentnega toka z upoštevanjem pretoka kot dinamičnega sistema. Ta projekt je del splošnega projekta, ki mi je omogočil, da sem bil pred kratkim zaposlen kot raziskovalec CNRS v Laboratoriju Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Slovenian)
11 August 2022
0 references
Бурните потоци участват в много процеси на енергиен и масов пренос, но тяхното разбиране продължава да бъде голямо предизвикателство. През последните години е описан нов клас турбуленция в плътни суспензии на активни частици: мезоскопската турбулентност е различен феномен от инерционната турбулентност. Мезоскопска турбулентност се наблюдава в биологични системи с почти никакъв брой Рейнолдс (вж. приложение PJ_TAF_DossierCandidature). Този нов тип турбулентност се установява чрез непрекъснато впръскване на енергия от съставните компоненти на активната течност (суспензия на самоходни частици) и се наблюдава в много биологични системи (бактериални суспензии, клетъчен монослой). Турбуленцията възниква от самозадвижването на микроорганизмите и техните взаимодействия. Тази активна турбуленция може да има дълбоки последици за смесването на хранителни вещества и молекулярния транспорт в биологичните системи. В тези системи, въпреки че инерцията е пренебрежимо малка, турбуленцията се характеризира с много нередовно разпределение на джакузито. Последните проучвания показват, че мезоскопската турбулентност споделя някои свойства с инерционна турбуленция. По-специално, наблюдава се пряка и обърната енергийна каскада, тъй като тя съществува в бурни двуизмерни потоци. Също така е наблюдавано, че когато такова спиране на бактерии се съдържа в близка до-1D система, появата на пространствено-времева интермитентност, подобна на инерционна турбуленция.В същото време, нашето разбиране на инерционна турбулентност в срязване потоци радикално се промени с появата на динамичен системен подход, въз основа на a priori познаване на точните нетривиални решения на Navier-Stokes уравнения. В това детерминистично описание на турбулентността потокът в моментално t съответства на една точка в много голямо фазово пространство, населено с нестабилни инвариантни решения. Турбулентна траектория ще посети квартала им, преминавайки от един до друг (без изобщо да ги достига). Идентифицирането на най-посещаваните инвариантни решения и техните динамични връзки позволява детерминистично описание на турбулентния поток, като потокът се разглежда като динамична система. Този проект е част от общия проект, който ми позволи съвсем наскоро да бъда назначен като научен служител на CNRS в Лабораторията Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Bulgarian)
11 August 2022
0 references
Il-flussi turbulenti huma involuti f’ħafna proċessi ta’ trasferiment tal-enerġija u tal-massa, iżda l-fehim tagħhom jibqa’ sfida ewlenija. F’dawn l-aħħar snin, ġiet deskritta klassi ġdida ta’ taqlib f’sospensjonijiet densi ta’ partiċelli attivi: it-turbulenza mesoskopika hija fenomenu distint mit-turbulenza inerzjali. Turbulenza mesoskopika hija osservata f’sistemi bijoloġiċi bi kważi l-ebda numru ta’ Reynolds (ara l-Anness PJ_TAF_DossierCandidature). Dan it-tip ġdid ta’ taqlib huwa stabbilit permezz ta’ injezzjoni kontinwa ta’ enerġija mill-komponenti kostitwenti tal-fluwidu attiv (sospensjoni ta’ partikoli awtopropulsivi), u ġie osservat f’ħafna sistemi bijoloġiċi (sospensjonijiet batterjali, monosaff taċ-ċelloli,). It-turbulenza tirriżulta mill-awtopropulsjoni ta’ mikroorganiżmi u l-interazzjonijiet tagħhom. Dan it-turbulenza attiva jista’ jkollha konsegwenzi profondi għat-taħlit tan-nutrijenti u t-trasport molekulari f’sistemi bijoloġiċi. F’dawn is-sistemi, għalkemm l-inerzja hija negliġibbli, it-turbulenza hija kkaratterizzata minn distribuzzjoni diżordinata ħafna ta’ idromassaġġi. Studji riċenti wrew li t-turbulenza mesoskopika taqsam xi proprjetajiet b’turbulenza inerzjali. B’mod partikolari, ġiet osservata kaskata tal-enerġija diretta u invertita peress li teżisti fi flussi bidimensjonali turbulenti. Ġie osservat ukoll li meta tali sospensjoni ta ‘batterji kienet tinsab f’sistema qrib 1D, l-emerġenza ta’ intermittenza spatio-temporali simili għal turbulenza inerzjali. Fl-istess ħin, fehim tagħna ta ‘turbulenza inerzjali fil-flussi sheared inbidlet radikalment bil-ħolqien ta’ l-approċċ sistema dinamika, ibbażat fuq l-għarfien a priori ta ‘soluzzjonijiet mhux trivjali eżatt ta’ ekwazzjonijiet Navier-Stokes. F’din id-deskrizzjoni deterministika ta ‘turbulenza, fluss f’t instant jikkorrispondi għal punt wieħed fi spazju fażi kbira ħafna popolati minn soluzzjonijiet invarjabbli instabbli. Trajettorja turbulenti se jżuru l-viċinat tagħhom, minn wieħed għall-ieħor (mingħajr qatt ma jintlaħqu). L-identifikazzjoni tas-soluzzjonijiet invarjabbli l-aktar miżjura u l-konnessjonijiet dinamiċi tagħhom tippermetti deskrizzjoni deterministika ta’ fluss turbulenti billi l-fluss jitqies bħala sistema dinamika. Dan il-proġett huwa parti mill-proġett ġenerali li ppermetta li niġi reklutat reċentement ħafna bħala uffiċjal tar-riċerka tas-CNRS fil-Kumplessi tal-Laboratorju Ondes et Milieux (LOMC). (Maltese)
11 August 2022
0 references
Fluxos turbulentos estão envolvidos em muitos processos de transferência de energia e massa, mas sua compreensão continua a ser um grande desafio. Nos últimos anos, uma nova classe de turbulência foi descrita em suspensões densas de partículas ativas: a turbulência mesoscópica é um fenômeno distinto da turbulência inercial. Observa-se turbulência mesoscópica em sistemas biológicos com quase nenhum número de Reynolds (ver anexo PJ_TAF_DossierCandidature). Este novo tipo de turbulência é estabelecido por injeção contínua de energia pelos componentes constituintes do fluido ativo (suspensão de partículas autopropulsadas), e foi observado em muitos sistemas biológicos (suspensões bacterianas, monocamada telemóvel,). A turbulência surge da autopropulsão dos microrganismos e suas interações. Esta turbulência ativa pode ter consequências profundas na mistura de nutrientes e no transporte molecular em sistemas biológicos. Nesses sistemas, embora a inércia seja insignificante, a turbulência é caracterizada por uma distribuição muito desordenada de hidromassagem. Estudos recentes mostraram que a turbulência mesoscópica compartilha algumas propriedades com turbulência inercial. Em particular, observou-se uma cascata de energia direta e invertida, uma vez que existe em fluxos bidimensionais turbulentos. Também foi observado que, quando tal suspensão de bactérias estava contida em um sistema próximo a 1D, o surgimento de intermitência espácio-temporal semelhante à turbulência inercial.Ao mesmo tempo, nossa compreensão da turbulência inercial em fluxos cisalhados mudou radicalmente com o surgimento da abordagem do sistema dinâmico, com base no conhecimento a priori de soluções exatas não triviais das equações de Navier-Stokes. Nesta descrição determinística da turbulência, o fluxo em um instante t corresponde a um único ponto em um espaço de fase muito grande povoado por soluções invariantes instáveis. Uma trajetória turbulenta visitará seu freguesia, indo de um para o outro (sem nunca alcançá-los). A identificação das soluções invariantes mais visitadas e suas conexões dinâmicas permite uma descrição determinística de um fluxo turbulento considerando o fluxo como um sistema dinâmico. Este projeto faz parte do projeto geral que me permitiu ser recrutado muito recentemente como investigador do CNRS no Laboratório Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Portuguese)
11 August 2022
0 references
Turbulente strømme er involveret i mange energi- og masseoverførselsprocesser, men deres forståelse er fortsat en stor udfordring. I de senere år er en ny turbulensklasse blevet beskrevet i tætte suspensioner af aktive partikler: mesoskopisk turbulens er et særskilt fænomen fra inerti turbulens. Mesoskopisk turbulens observeres i biologiske systemer med næsten intet antal Reynolds (se bilag PJ_TAF_DossierCandidature). Denne nye type turbulens er etableret ved kontinuerlig energiindsprøjtning af den aktive væskes bestanddele (suspension af selvkørende partikler) og er blevet observeret i mange biologiske systemer (bakterielle suspensioner, cellemonolag). Turbulens opstår som følge af mikroorganismers selvpropulsion og deres interaktioner. Denne aktive turbulens kan have alvorlige konsekvenser for næringsstofblandingen og molekylær transport i biologiske systemer. I disse systemer, selv om inerti er ubetydelig, er turbulens karakteriseret ved en meget ukontrolleret fordeling af spabade. Nylige undersøgelser har vist, at mesoskopisk turbulens deler nogle egenskaber med inerti turbulens. Især er der observeret en direkte og omvendt energikaskade, da den findes i turbulente todimensionelle strømme. Det er også blevet observeret, at når en sådan suspension af bakterier var indeholdt i en nær-1D system, fremkomsten af spatio-temporal intermittence ligner inerti turbulens.Samtidig, vores forståelse af inertial turbulens i klippede strømme har radikalt ændret sig med fremkomsten af det dynamiske system tilgang, baseret på a priori kendskab til nøjagtige ikke-trivielle løsninger af Navier-Stokes ligninger. I denne deterministiske beskrivelse af turbulens svarer flow på et øjeblik t til et enkelt punkt i et meget stort faserum befolket af ustabile invariante løsninger. En turbulent bane vil besøge deres kvarter, der går fra den ene til den anden (uden nogensinde at nå dem). Identifikationen af de mest besøgte invariante løsninger og deres dynamiske forbindelser giver mulighed for en deterministisk beskrivelse af et turbulent flow ved at betragte strømmen som et dynamisk system. Dette projekt er en del af det generelle projekt, der gjorde det muligt for mig for ganske nylig at blive ansat som forskningsmedarbejder i CNRS på Laboratory Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Danish)
11 August 2022
0 references
Fluxurile turbulente sunt implicate în multe procese de transfer de energie și de masă, dar înțelegerea lor rămâne o provocare majoră. În ultimii ani, o nouă clasă de turbulențe a fost descrisă în suspensii dense de particule active: turbulența mesoscopică este un fenomen distinct de turbulența inerțială. Turbulența mesoscopică este observată în sistemele biologice fără aproape niciun număr de Reynolds (a se vedea anexa PJ_TAF_DossierCandidature). Acest nou tip de turbulență este stabilit prin injectarea de energie continuă de către componentele componente ale fluidului activ (suspendarea particulelor autopropulsate) și a fost observat în multe sisteme biologice (suspensii bacteriene, monostrat celular). Turbulența apare din autopropulsarea microorganismelor și din interacțiunile lor. Această turbulență activă poate avea consecințe profunde pentru amestecarea nutrienților și transportul molecular în sistemele biologice. În aceste sisteme, deși inerția este neglijabilă, turbulența se caracterizează printr-o distribuție foarte dezordonată a jacuzzilor. Studii recente au arătat că turbulența mesoscopică împărtășește unele proprietăți cu turbulențe inerțiale. În special, a fost observată o cascadă de energie directă și inversată, deoarece există în fluxuri bidimensionale turbulente. S-a observat, de asemenea, că atunci când o astfel de suspensie de bacterii a fost conținută într-un sistem aproape-1D, apariția intermitenței spatio-temporale similare turbulenței inerțiale.În același timp, înțelegerea noastră a turbulențelor inerțiale în fluxurile tunse s-a schimbat radical odată cu apariția abordării dinamice a sistemului, bazată pe cunoașterea a priori a soluțiilor exacte non-triviale ale ecuațiilor Navier-Stokes. În această descriere deterministă a turbulențelor, fluxul într-un moment t corespunde unui singur punct dintr-un spațiu de fază foarte mare populat de soluții invariante instabile. O traiectorie turbulentă va vizita cartierul lor, mergând de la unul la altul (fără a ajunge niciodată la ele). Identificarea celor mai vizitate soluții invariante și a conexiunilor lor dinamice permite o descriere deterministă a unui flux turbulent, considerând fluxul ca un sistem dinamic. Acest proiect face parte din proiectul general care mi-a permis să fiu recrutat foarte recent ca ofițer de cercetare în cadrul CNRS la Laboratorul Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Romanian)
11 August 2022
0 references
Turbulenta flöden är involverade i många energi- och massöverföringsprocesser, men deras förståelse är fortfarande en stor utmaning. Under de senaste åren har en ny turbulensklass beskrivits i täta suspensioner av aktiva partiklar: mesoskopisk turbulens är ett annat fenomen än tröghetsturbulens. Mesoskopisk turbulens observeras i biologiska system med nästan inget antal Reynolds (se bilaga PJ_TAF_DossierCandidature). Denna nya typ av turbulens etableras genom kontinuerlig energiinsprutning av komponenterna i den aktiva vätskan (suspension av självgående partiklar), och har observerats i många biologiska system (bakteriella suspensioner, cellmonolager). Turbulens uppstår genom mikroorganismers självframdrivning och deras interaktioner. Denna aktiva turbulens kan få djupgående konsekvenser för blandning av näringsämnen och molekylära transporter i biologiska system. I dessa system, även om trögheten är försumbar, kännetecknas turbulensen av en mycket oordnad fördelning av bubbelpooler. Nyligen genomförda studier har visat att mesoskopisk turbulens delar vissa egenskaper med tröghetsturbulens. I synnerhet har en direkt och inverterad energikaskad observerats eftersom den förekommer i turbulenta tvådimensionella flöden. Det har också observerats att när en sådan suspension av bakterier fanns i ett nära-1D-system, uppkomsten av spatio-temporal intermittens liknar tröghetsturbulens.Samtidigt har vår förståelse av tröghetsturbulens i skjuvade flöden radikalt förändrats med uppkomsten av det dynamiska systemet tillvägagångssätt, baserat på a priori kunskap om exakta icke-triviala lösningar av Navier-Stokes ekvationer. I denna deterministiska beskrivning av turbulens motsvarar flödet vid ett ögonblick t en enda punkt i ett mycket stort fasutrymme befolkat av instabila invarianta lösningar. En turbulent bana kommer att besöka deras grannskap, som går från en till en annan (utan att någonsin nå dem). Identifieringen av de mest besökta invarianta lösningarna och deras dynamiska anslutningar möjliggör en deterministisk beskrivning av ett turbulent flöde genom att betrakta flödet som ett dynamiskt system. Detta projekt är en del av det allmänna projektet som gjorde det möjligt för mig att helt nyligen rekryteras som forskningsansvarig för CNRS vid Laboratoriet Ondes et Milieux Complexes (LOMC). (Swedish)
11 August 2022
0 references
7 December 2023
0 references
Identifiers
19P02821
0 references