Étude de phénomènes de mouillage en présence de gradients de tension superficielle

par Philippe Carles

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Anne-Marie Cazabat.

Soutenue en 1992

à Paris 6 .

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Résumé

Cette thèse porte sur l'étude de quelques situations de mouillage qui font intervenir des gradients de tension superficielle. Ceux-ci, par un mécanisme connu sous le nom d'effet marangoni, induisent des mouvements de liquide vers les zones de forte tension. Nous nous sommes tout d'abord intéressés à une situation ou les variations de la tension de surface étaient induites par des hétérogénéités de composition du liquide : nous avons étudié l'étalement d'une goutte d'huile sous une vapeur de solvant. La présence de ce contaminant modifie complètement la dynamique des phénomènes observés, et nous montrons que ceux-ci sont essentiellement dominés par l'effet marangoni. Nous avons ensuite mis à profit la variation de la tension de surface avec la température pour faire monter un film sur une paroi non isotherme au-dessus du niveau atteint par le ménisque macroscopique. Ce film, plat sur la plus grande partie de sa longueur, se termine cependant par un bourrelet derrière la ligne de contact, et ce bourrelet, instable, donne naissance à une digitation du front du liquide. Nous rendons compte des caractéristiques des expériences (vitesse et épaisseur du film plat, profil pres de la ligne de contact et longueur d'onde de l'instabilité) par des arguments de capillarité et d'hydrodynamique.

Titre traduit

Some wetting phenomena involving surface tension gradients

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