Recherche Avancée

Thèse soutenue

Déstabilisation d'un jet liquide par un écoulement gazeux perpendiculaire

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Auteur / Autrice : Gaétan Vich
Direction : Michel Ledoux
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Rouen

Résumé

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Ce mémoire présente une étude expérimentale paramétrique des mécanismes de rupture de jets dans un écoulement gazeux transverse, à pression atmosphérique et à pression ambiante élevée. Afin de caractériser les processus de rupture, différentes techniques d'imagerie, telles que l'ombroscopie ou la tomographie sous différents angles de vue, ont été utilisées. Les résultats ainsi obtenus ont permis de corréler les conditions d'injection aux modes de fragmentation et de décrire les mécanismes physiques d'atomisation mis en jeu, puis de classifier les types de rupture par leur morphologie en fonction de nombres de Weber basés sur la vitesse du jet et du gaz. Une expression analytique de la trajectoire du jet, dépendant de son coefficient de trainée, a été établie. Elle permet d'estimer certaines caractéristiques du jet (rayon de courbure, accélération centripète) et du gaz (vitesse relative par rapport au jet). En association avec une cartographie des coefficients de trainée du jet en fonction des conditions d'injection, on peut ainsi prédire la trajectoire du jet. Un traitement des images, base sur l'extraction du contour du jet, rend compte des échelles de pénétration du jet dans le flux gazeux transversal et de longueur d'onde des instabilités. Les longueurs d'onde expérimentales ont ensuite été confrontées aux résultats obtenus à l'aide de théories linéaires afin d'établir le type d'instabilité (Rayleigh-Taylor ou Kelvin-Helmoltz) intervenant dans un type de rupture dit en sac.