Formation d'agrégats d'aérosols : Expériences, analyse fractale et simulations

par Françoise Lesaffre

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Gérard Mouvier.

Soutenue en 1990

à Paris 7 .


  • Résumé

    La diffusion multiple de la lumière sur un objet dépend essentiellement de sa morphologie. Les aérosols solides forment des amas aux reliefs parfois très tourmentes. Il faut donc comprendre les phénomènes d'agglomération qui vont entraîner leur formation. C'est ce à quoi nous nous sommes attachés dans la présente étude. Le corps choisi comme produit-test est le tétrachlorure de titane. L'étude va s'organiser autour d'un axe constant : caractériser l'agglomération, en essayant de découvrir les paramètres qui l'influencent. On en fait varier deux dans les expériences : l'hygrométrie et la vitesse de dispersion du produit. Le montage expérimental permet des prélèvements à des temps différents, qui sont ensuite observés en microscopie électronique à balayage, puis traités en analyse d'images. Lors de cette dernière étape, nous déterminons la dimension fractale des amas du prélèvement. Nous observons une décroissance de celle-ci lorsque l'hygrométrie diminue. Nous avons essayé d'interprêter ce résultat en effectuant des simulations numériques d'un nuage de particules en expansion. Les amas résultants de ces simulations ont une dimension fractale comparable aux valeurs expérimentales (environ 1,7) pour les fortes hygrométries. Les effets de l'expansion se limitent à diminuer la taille moyenne des amas sans changer leur dimension fractale. C'est un résultat important puisqu'il montre que la structure microscopique des amas n'est pas affectée par la vitesse d'expansion. Mais le problème de ce qui arrive à faible hygrométrie demeure. L'hypothèse que nous proposons est que les charges électrostatiques peuvent jouer un rôle important dans le phénomène, attendu que des travaux précédents montrent que la dimension fractale diminue lorsqu'on introduit des forces électrostatiques dans les simulations.


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Informations

  • Détails : 1 volume (109 pages)
  • Annexes : Bibliographie pages 91-93 (51 références)

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure des mines. Centre de documentation et d'information.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 541.345 15 LES
  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS1990
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