Etude de l'ecoulement d'un fluide tres visqueux sur un substrat solide se deplacant a grande vitesse : entrainement d'air

par NOREDDINE TAHIRI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de PATRICK BOURGIN.

Soutenue en 1997

à Strasbourg 1 .

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  • Résumé

    Les procedes industriels, qui consistent a transformer une matiere premiere en un produit fini, font largement appel aux transferts de masse et de chaleur, dont la maitrise conditionne les performances de l'ensemble. Par exemple, l'enduction qui consiste a deposer une fine couche de liquide sur un substrat solide en mouvement, est un procede largement utilise dans de nombreux domaines industriels (industrie papetiere, photographique, bandes magnetiques). Les enjeux economiques, qui consistent a obtenir une couche de depot de plus en plus fine et un temps de fabrication de plus en plus court, incitent les industriels a augmenter la vitesse d'enduction, sans repercussion nefaste sur la qualite du produit. Nous emettons l'hypothese que les defauts de regularite de l'epaisseur de la couche deposee et les defauts ponctuels sont dus a des phenomenes d'entrainement d'air donnant lieu a des instabilites d'ecoulement au niveau de la ligne triple (ligne de jonction entre les trois phases en presence : le liquide, le solide et l'air ambiant). La vitesse d'enduction se presente donc comme le facteur limitatif dans les procedes d'enduction a grande vitesse. Nous supposons que loin de la zone de contact (zone amont), la pression de l'air n'a pas d'effet sur la forme de la nappe qui peut etre alors determinee par les techniques classiques (ecoulement a surface libre). Par contre, au voisinage de la zone de contact, la pression exercee par l'air, sur la nappe de liquide, commence a croitre pour finalement soulever celle-ci et eventuellement laisser l'air s'echapper vers l'aval. L'etude analytique de la zone amont montre qu'elle est le siege de recirculations ou l'air est rejete vers l'arriere, et surtout d'un point d'arret qui semble etre un bon candidat pour jouer le role de position d'entree de la zone de contact. L'analyse de la zone de contact montre que l'epaisseur de la couche d'air entraine est proportionnelle a ca 2 / 3 ou ca est un nombre de capillarite modifie, dans le sens ou son expression est determinee a partir de la viscosite de l'air et non de celle du liquide comme il est classiquement defini. Par ailleurs, nous avons etabli que la quantite d'air entrainee est inversement proportionnelle au nombre de bond bo qui caracterise l'intensite d'une force exterieure (placage).


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Informations

  • Détails : 110 p.
  • Annexes : 38 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : H 503.000,1997
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