Evolution de la structure des ecoulements de convection thermosolutale, induite par fusion : etude experimentale

par DIDIER JOLY

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Christine Benard.

Soutenue en 1998

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Notre etude concerne l'analyse experimentale de la convection naturelle thermosolutale en solution aqueuse dans une cavite fermee. Le montage experimental, qui nous permet d'atteindre des conditions initiales et aux limites bien definies, se compose d'une cellule parallelepipedique ayant deux parois en regard differentiellement chauffees a temperatures constantes et uniformes. Nous nous interessons aux mecanismes conduisant a la structuration des ecoulements dans le cas de la fusion d'un glacon pur vertical en contact avec une solution saline de carbonate de sodium pour des rapports de flottaison negatifs et dans une large gamme de nombres de rayleigh solutal et thermique. Dans un premier temps, afin de caracteriser le transfert de chaleur au niveau de l'interface, nous definissons une loi decrivant l'evolution du nombre de nusselt en fonction des parametres qui regissent la convection naturelle dans le liquide. Ce nombre de nusselt depend preferentiellement du nombre de rayleigh solutal et est constant tant que la cellule thermique joue un role preponderant dans le transfert de chaleur. Nous avons, en outre, lie l'activite de cette cellule a l'importance du nombre de stefan. Puis, pour quantifier l'ecoulement au voisinage du front de fusion, nous etudions le remplissage de la zone de melange. Ainsi, le debit de couche limite froide qui alimente cette zone, independant des rapports de forme et de flottaison pour des rayleigh solutaux moderes, subit l'influence du rapport de flottaison pour des rayleigh solutaux eleves. En dernier lieu, la comparaison avec des resultats numeriques montre que les gradients de concentration dominent la destabilisation. Et, l'analyse de nos resultats experimentaux nous permet de caracteriser l'instant de destabilisation par une valeur unique.

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Informations

  • Détails : 205 p.
  • Annexes : 62 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1998
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