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Deguen, Renaud

Overview
Works: 7 works in 9 publications in 2 languages and 25 library holdings
Roles: Editor, Author, Opponent, Other, Thesis advisor
Publication Timeline
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Most widely held works by Renaud Deguen
Stratification in the Cores of Earth and Other Planets by Hagay Amit( )

1 edition published in 2019 in English and held by 17 WorldCat member libraries worldwide

This eBook is a collection of articles from a Frontiers Research Topic. Frontiers Research Topics are very popular trademarks of the Frontiers Journals Series: they are collections of at least ten articles, all centered on a particular subject. With their unique mix of varied contributions from Original Research to Review Articles, Frontiers Research Topics unify the most influential researchers, the latest key findings and historical advances in a hot research area! Find out more on how to host your own Frontiers Research Topic or contribute to one as an author by contacting the Frontiers Editorial Office: frontiersin.org/about/contact
Dynamique de la cristallisation de la graine : expériences et modèles by Renaud Deguen( Book )

3 editions published in 2009 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Seismic observations of the Earth's inner core reveal unexpected structural complexity, its most striking property being its elastic anisotropy. The inner core has been slowly crystallizing from the liquid outer core, and its structure and dynamic may be in part related to the process of solidification. A stability analysis of the solidification front suggests that the inner core boundary is morphologicaly unstable, and that a dendritic layer should have developped. This dendritic layer may extend deep in depth, but thermosolutal convection associated with the solidification and compaction of the solid matrix are expected to efficiently expell the residual liquid. We present an experiment of solidification under a large gravity, which allows to increase the strength of the convective phenomenon associated with solidification. It is shown that the enhancement of solutal and thermal transport have important consequences on the structure of the dendritic layer, and increases significantly its solid fraction. A last part is devoted to the mechanisms from which the seismis anisotropy may originates. It is shown that the internal dynamic of the inner core depends critically on the thermal and solutal evolution of the outer core. If the inner core is relatively old, its is likely to be stably stratified, and vertical motions are inhibited. Heterogeneous growth of the inner core results in an shallow shear layer. If the inner core has grown rapidly, a thermaly driven convective episode may have occured in its early history
Modélisation numérique de la dynamique et de l'évolution thermique d'une goutte métallique en chute libre dans un milieu visqueux by Baraa Qaddah( )

1 edition published in 2020 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Au cours des derniers stades de l'accrétion planétaire, des impacts entre des protoplanètes différenciées ont considérablement influencé les conditions thermochimiques des futures planètes telluriques. Le résultat de ces impacts est un écoulement diphasique. Après chaque impact et la formation d'un océan de magma, la phase métallique de l'impacteur a subi de forts processus de déformation et de fragmentation avant d'atteindre la base de l'océan de magma. Les enjeux de cette thèse sont de déterminer le rôle du rapport de viscosité entre les deux phases et la taille initiale de la goutte sur la dynamique, la fragmentation et l'évolution thermochimique de la goutte métallique. Pour ce faire, nous développons des modèles numériques en utilisant le logiciel Comsol Multiphysics. Nous déterminons les modes de fragmentation en fonction des nombres de Reynolds, de Weber et du rapport de viscosité. Ensuite, nous comparons le temps et la distance de fragmentation avec des études antérieures et nous proposons des lois d'échelles du rayon maximum stable de la goutte et du Weber critique en fonction de la viscosité de l'océan de magma et du rapport de viscosité, respectivement. Puis, nous estimons les échanges thermochimiques potentiels entre la goutte et l'océan magmatique en appliquant un modèle géophysique dépendant de nos résultats numériques. Enfin, nous étudions l'évolution thermique d'une goutte dans un océan magmatique et l'influence d'une viscosité dépendant de la température sur la dynamique, et l'évolution thermique d'une goutte. Nous proposons des lois d'échelle de temps et de longueur d'équilibre thermique et du nombre de Nusselt en fonction du nombre de Peclet
Étude de la fragmentation de métal liquide en chute libre dans un environnement visqueux : application à la formation des planètes by Jean-Baptiste Wacheul( )

1 edition published in 2019 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

The accretion of terrestrial planets like Earth proceeds partly by impacts of proto-planets already differentiated in a silicate mantle and an iron core. Those impacts result in a two phase flow where the two main components of the planets partially mix for the last time. In order to study the conditions of diffusive transfer of heat and elements during this flow, we have performed experiments using an analog system of fluids. A gallium alloy is used to represent the molten iron core and a viscous fluid is used to represent the molten silicatemantle. Video recordings of the fall of liquid metal spheroids through the viscous fluid areanalyzed as a way to study the dynamics of the post impact flow. Measurements of the temperature of the liquid metal before and after its fall are performed in order to probe the conditions of the diffusive transfer between the two phases integrated along the fall.The diapir is found to dilute by entraining ambient fluid during its fall in a manner thatis well described by the entrainment hypothesis. The fragmentation of the liquid metal is quantified in terms of the break up distance, the mean radius of the droplets as a function of the spheroid's initial radius andthe distribution of sizes of the droplets. The mean radius of the droplets is marked by the large scale falling speed which we interpret as a sign of a continuous break up process. The distribution of sizes is given by a Bessel function. The data on the dynamics, on the fragmentation and on the temperature are then used to test the existing thermal equilibration models between the two phases
Dynamique du fractionnement thermique et chimique lors de la différenciation des planètes telluriques by Victor Lherm( )

1 edition published in 2021 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les planètes telluriques du système solaire se sont formées par l'accrétion successive de corps de plus en plus massifs. Simultanément, les planètes se sont différenciées en un noyau métallique entouré d'un manteau silicaté. Le métal apporté par les impacteurs est en déséquilibre thermodynamique avec les silicates de la proto-planète, ce qui produit des échanges métal-silicate conduisant à un fractionnement chimique et thermique entre le manteau et le noyau. Ce fractionnement est contraint par des données géochimiques, qui apportent également des informations sur la chronologie de l'accrétion et sur les conditions thermodynamiques de la différenciation. L'interprétation de ces données, ainsi que l'évolution thermique, chimique et magnétique des planètes et les conséquences géodynamiques qui en découlent, dépendent donc crucialement de l'efficacité d'équilibrage entre métal et silicates. L'objectif de cette thèse est d'étudier les échanges thermiques et chimiques dans les océans de magma afin de mieux contraindre l'efficacité d'équilibrage. La première partie s'intéresse à l'influence des impacts planétaires sur l'homogénéisation métal-silicate. Des expériences analogues en laboratoire permettent d'étudier l'évolution de la taille des cratères, le mélange produit pendant l'impact et le champ de vitesse associé à la cratérisation. La seconde partie s'intéresse à l'équilibrage métal-silicate pendant la phase post-impact, c'est-à-dire durant la migration du métal dans l'océan de magma, sous la forme d'un thermique turbulent. Des simulations numériques et des expériences permettent alors de mettre en évidence le rôle de l'étirement de la phase métallique sur l'équilibrage
Convection thermo-solutale dans les océans de magma by Thibaut Clarté( )

1 edition published in 2021 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Cette thèse se consacre à l'étude de la convection thermo-solutale dans les océans de magma terrestres. On entend par ceux-ci une coquille sphérique de silicates liquides, analogue du manteau fondu des planètes telluriques. La Terre, à la fin de sa période d'accrétion est sensée avoir accueilli une telle structure suite, par exemple, à un impact géant permettant la formation de la Lune.Les modèles consacrés à cet objet sont jusqu'à présent demeurés relativement simples. Ils postulent le bon méalnge de l'océan du fait d'une convection thermique intense en son sein. Il se trouve que la cristallisation fractionnée basale d'un océan de magma pourrait conduire à nuancer une telle affirmation. Ce travail prétend proposer une contribution plus détaillée, via une approche hydrodynamique assistée de l'outil numérique.Nous nous intéressons d'abord à l'influence sur la convection thermique en rotation, d'une condition aux limites particulière dite de Robin. Intermédiaire entre une condition de Neumann et de Dirichlet, cette dernière permet sous certaines conditions de modéliser un équilibre radiatif entre atmosphère et surface de l'océan. Nous montrons alors, dans un cadre purement thermique, que cette condition limite ne joue que peu de rôle dans un contexte rotatif (hormis du point de vue de la structure d'écoulement). Plus généralement, nous donnons la gamme de paramètres permettant de remplacer cette condition aux limites par d'autres, plus usuelles.Dans un second temps, nous proposons une étude de la convection thermo-solutale dans un océan de magma non rotatif, cristallisant de la base vers le sommet. Nous énumérons les différents régimes de transport en vigueur dans le système en fonction des paramètres d'entrée et discutons de la durabilité d'une couche basale stablement stratifiée. Nous montrons, notamment, qu'un océan de magma terrestre surplombé par une atmopshère épaisse pourrait être incapable d'éroder une couche stratifiée basale pré-existante
Dynamique rotationnelle couplée de la dérive géomagnétique vers l'ouest et de la super-rotation de la graine terrestre by Guillaume Pichon( )

1 edition published in 2017 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Ce travail de thèse se concentre sur la dynamique rotationnelle du système couplé graine, noyau externe et manteau. Notre modèle inclut en effet deux couples électromagnétiques directs aux limites du noyau fluide et un couple gravitationnel entre la graine et le manteau. La dynamique rotationnelle est décrite par quatre cisaillements typiques et étudiés dans des simulations numériques convectives de la géodynamo reproduisant les principales caractéristiques du champ magnétique terrestre et de sa variation séculaire. Celle-ci est principalement représentée par la dérive géomagnétique vers l'ouest de taches de flux magnétique à la CMB, concentrée à l'équateur de l'hémisphère Atlantique, et bien documentée pour les quatre derniers siècles. Nous fournissons des contraintes sur la rotation différentielle de la graine en exprimant son lien avec la dérive géomagnétique vers l'ouest. Ceci est réalisé par la formulation et la validation de modèles dynamiques de couples électromagnétiques. Au long terme, le cisaillement global dans le noyau fluide est réparti entre la dérive géomagnétique vers l'ouest et la rotation différentielle de la graine, dans des proportions contrôlées par l'état des couplages. Puisqu'une estimation actuelle de ce cisaillement est proche de la vitesse de la dérive géomagnétique vers l'ouest, nous concluons que la rotation différentielle moyenne de la graine est proche de zéro. En ce qui concerne ses fluctuations, l'intensité du couplage gravitationnel est le paramètre dominant. Cette observation place une limite sur les fluctuations décennales de la rotation différentielle de la graine, qui ne devraient pas excéder quelques centièmes de degré par an
 
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