Thèse soutenue

Les écoulements dans les mousses : le rôle des particules, des interfaces et de la microgravité

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Auteur / Autrice : Pavel Yazhgur
Direction : Dominique Langevin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 27/10/2015
Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique des solides (Orsay, Essonne)
Jury : Président / Présidente : Brigitte Pansu
Examinateurs / Examinatrices : Dominique Langevin, Brigitte Pansu, Hugues Bodiguel, Benjamin Dollet, Anniina Salonen, Christophe Delaroche
Rapporteurs / Rapporteuses : Hugues Bodiguel, Benjamin Dollet

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les mousses liquides sont des dispersions des bulles dans l'eau et elles sont largement utilisées dans un grand nombre de procédés technologiques et d’applications commerciales. Dans ma thèse, je me concentre sur les différents problèmes concernant les propriétés des mousses aqueuses et en particulier les écoulements gravitationnels dans les mousses.Les mousses contiennent une grande quantité d'interfaces couvertes par des molécules amphiphiles, et l'échange des tensioactifs entre l'interface et la phase volumique joue un rôle important pour la génération et la stabilité des mousses. Donc, mon premier projet a été d'étudier la dynamique d'adsorption de systèmes modèles aux interfaces air/eau. Les résultats obtenus nous ont aidés à comprendre comment l'adsorption lente des tensioactifs lors de la génération de la mousse peut influencer la mobilité des interfaces et changer le drainage de la mousse. Pour étudier les différents aspects de la physique de la mousse à l'échelle des bulles, des mousses pseudo-bidimensionnelles (des monocouches des bulles serrées entre deux plaques) sont largement utilisées. Dans ma thèse un modèle pour décrire la géométrie d'une mousse pseudo-bidimensionnelle a été introduit, cette description a été utilisée pour modéliser les conductivités électriques et hydrauliques de ces mousses. Dans certaines applications (par exemple, dans les industries du papier et de la peinture) la formation de la mousse peut causer de graves problèmes et des agents antimoussants appropriés sont utilisés. Dans ma thèse l'influence de la gravité sur l'efficacité antimoussante des gouttes d'huile de silicone a été étudiée expérimentalement en utilisant des vols paraboliques. Les résultats montrent que les particules antimoussantes ont besoin de la gravité pour être transportées d'une manière efficace, et la microgravité rend les antimousses très efficaces pratiquement inutiles. Etant initialement motivé par le transport des particules dans les mousses, j'ai également examiné la sédimentation des particules solides dans les capillaires de verre verticaux et inclinés.