Ruissellement en conditions de mouillage partiel

par Thomas Podgorski

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Laurent Limat.

Soutenue en 2000

à Paris 6 .

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  • Résumé

    L'ecoulement d'un fluide sur une surface inclinee en conditions de mouillage partiel existe dans de nombreuses situations de la vie courante et dans des applications industrielles variees. A faible debit, des zones seches stationnaires peuvent exister au sein d'un film en ruissellement, qui compromettent le fonctionnement de certains echangeurs de chaleur. Nous avons entrepris une etude experimentale systematique de l'ecoulement d'un film d'huile silicone sur un plan incline convenablement traite pour obtenir un angle de contact statique fini (partie i). Nous montrons que des zones seches stationnaires de forme bien definie et reproductible existent dans une certaine gamme de debit, et qu'elles sont supprimees au dessus d'un debit critique. Nous proposons une modelisation de ces phenomenes bases sur de subtils equilibres entre les effets de la gravite, de la viscosite et de la capillarite rendant compte des observations dans une large gamme de parametres. Au premier ordre l'equilibre du bourrelet liquide delimitant une zone seche resulte d'une compensation de son poids par les effets capillaires, et pour les forts angles de contact et des inclinaisons faibles du plan de l'ecoulement, des effets secondaires lies a la courbure de la ligne de contact et a la pression hydrostatique dans le film jouent un role non negligeable et determinent la stabilite du systeme. Nous avons egalement aborde le ruissellement de gouttes sur un plan incline (partie ii), pour lequel nous mettons en evidence l'existence de regimes d'ecoulement varies. Suivant leur vitesse, les gouttes peuvent etre ovales, pointues ou perlantes. Une interpretation de l'existence du regime de gouttes pointues basee sur un modele d'angle de contact dynamique est proposee. Enfin, nous presentons quelques resultats qualitatifs sur l'ecoulement d'eau dans un faisceau de tubes tel qu'on en rencontre dans certains echangeurs de chaleur (partie iii).

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Informations

  • Détails : 166 p.
  • Annexes : 88 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TFE PODGORSKI T.
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 2000
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