Stéphane Zaleski est Professeur de mécanique à Sorbonne Université et membre de l'Institut Jean Le Rond d'Alembert. Après son doctorat à l'Ecole Normale Supérieure (ENS) de Paris et ses premières années au Laboratoire de Physique de l'ENS, il rejoint l'équipe de Mécanique de l'UPMC – Paris 6. Il étudie les méthodes numériques d'écoulement polyphasique avec des applications à l'atomisation, la cavitation, l'écoulement en milieu poreux, ébullition, hydrométallurgie, lignes de contact mobiles et impact de gouttelettes, y compris plusieurs variantes de la méthode du volume de fluide, de la méthode de l'interface diffuse et de la dynamique moléculaire. Il a écrit plusieurs codes informatiques pour la simulation d'écoulement diphasique dont PARIS Simulator (avec D. Fuster, Y. Ling, R. Scardovelli et G. Tryggvason). Récemment, il a appliqué ces techniques à l'étude de la transmission aérienne de Covid-19 par des gouttelettes de la taille d'un micron. Il est rédacteur en chef adjoint de J. Comput. Phys. et de Computers and Fluids. Il dirige le projet ERC TRUFLOW sur le transfert de masse aux grands nombres de Schmidt et est membre de l'Institut Universitaire de France.
Investigation of a cough-replicating experiment in the context of aerosol-carried disease propagation
Abstract: In a collaboration with the University of Twente, Netherlands and the group of Detlef Lohse and Pallav Kant, we combine experiments and numerical computations to examine underlying fluid mechanical processes associated with bioaerosol generation during violent respiratory manoeuvres, such as coughing or sneezing. Analogous experiments performed in a cough machine allow us to illustrate the changes in film topology as it disintegrates into small droplets when sheared by air stream. We identify that aerosol generation during the shearing of liquid films is mediated by the formation of inflated bag-like structures. The breakup of these bags, triggered by the appearance of weak spots, giving rise to a droplet size distribution that is well captured by a log-normal distribution. We show that a balance between capillarity and viscosity decides the fate of these inflated structures, thus affecting the mean droplet size.
06 janvier 2022, 16h3017h30
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