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Thèse soutenue

Prédiction des distributions granulométriques par le formalisme d'entropie maximum : applications à plusieurs injecteurs mécaniques

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Auteur / Autrice : Jean Cousin
Direction : Michel Ledoux
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées. Physique
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Rouen

Résumé

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Les systèmes liquides produits par les injecteurs mécaniques sont par nature instables. Ceci a pour effet de rompre le système liquide en un spray, c'est à dire en un ensemble de gouttes. Ces gouttes se caractérisent alors par leur dispersion en taille, en vitesse voire en température. Le travail présenté ici ne traite que de la dispersion en taille des particules sphériques. Les phénomènes qui régissent la rupture des systèmes liquides en gouttes restent jusqu'à maintenant mal connus et ne sont pas complètement traités. Les quelques modèles existant ne permettent la prédiction que d'un nombre restreint d'échelles de longueur caractéristiques des instabilités. Le modèle utilisé dans ce travail est la théorie linéaire couplée à un schéma de rupture simplifié et adapté au cas traité. Ceci permet alors le calcul d'une échelle de longueur caractéristique des instabilités présentes et homogène à un diamètre de goutte. L'originalité de notre méthode consiste à proposer une procédure qui couple le résultat de la théorie linéaire au formalisme d'entropie maximum. Ce formalisme permet de calculer la dispersion en taille de goutte la plus vraisemblable tout en respectant l'information réduite issue de la théorie linéaire. La dispersion en taille obtenue est alors représentée sous la forme d'une fonction de densité de probabilité basée sur le volume des gouttes. Cette nouvelle procédure est validée sur trois études expérimentales : les injecteurs d'essence, les injecteurs mécaniques à rotation et les injecteurs ultrasoniques sont traités.