Etude expérimentale des interfaces chargées : application aux jets électrisés sur banc d'essai haute pression

par Pierre Baudel

Thèse de doctorat en Mécanique des milieux fluides

Sous la direction de Hubert Romat et de Christophe Louste.

Soutenue en 2006

à Poitiers , dans le cadre de École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers ; 1992-2008) , en partenariat avec Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées (autre partenaire) .

mots clés

• Atomisation
• Tension superficielle
• Moteurs diesel
• Électrostatique

Résumé

Les jets électrisés ont attiré depuis quelques années l’attention de nombreux chercheurs conscients des applications industrielles potentielles et notamment celles concernant la combustion assistée par l’électrostatique. Ce mémoire a pour objectif une meilleure connaissance expérimentale du comportement d’un jet électrisé en régime d’atomisation en sortie d’injecteur. Dans la première partie de cette étude, nous évoquons quelques notions générales concernant les différents types de jets non électrisés et électrisés. Nous abordons notamment les différents régimes de rupture et les méthodes d’électrisation d’un jet. Les second et troisième chapitres sont respectivement consacrés à l’étude de l’influence des charges électriques sur l’interface gazole-air et à celle de la mise en mouvement du gazole par application d’un champ électrique. Pour terminer, la quatrième partie est consacrée à l’étude expérimentale d’un jet de gazole électrisé à haute pression. Les mesures sont faites par granulométrie laser. Une analyse de l’ensemble de résultats expérimentaux est faite.

Titre traduit

Experimental study of the electrically charged interfaces : application to the elctrified jets on high pressure test bench

Résumé

Recently, a lot of research workers have investigated electrified jets because of the industrial applications and notably for electrostatic assisted combustion. The aim of this study is to better understand the behavior of electrified jets in atomization regime experimentally. In a first part, some general notions concerning the various types of electric and non electric jets are presented. The second chapter deals with the study of the influence of the electric charges on the interface between diesel oil and air. The third one is a more fundamental study on the velocity acquired by diesel oil due to the application of an electric field. Finally the fourth part is devoted to the experimental study of a high pressure electrified diesel oil jet. Measurements are made by laser granulometry. An analysis of the whole of experimental results is made.