Formation et stabilité des mousses d'huiles : effet de la taille des bulles

Formation and stability of oil foams: effect of bubble size

• Auteur / Autrice : Ange Combrouze
• Direction : Emilie Verneuil, Pascal Panizza
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique et chimie des matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sciences et Ingénierie de la Matière Molle
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la Ville de Paris (1882-....)

Mots clés

Mots clés libres

Huiles

Mousses

Bulles

Coalescence

Oil

Foams

Bubble

Coalescence

Résumé

Les mélanges d'huiles peuvent mousser lorsqu'ils sont soumis à des opérations de mélanges et/ou de dépressurisation. Les travaux précédents du PIC ont permis de comprendre pourquoi les mélanges d'huiles forment des mousses relativement stables en régime stationnaire. Toutefois, on ne sait pas bien anticiper ce qu'il se passe au cours de la phase de dispersion du gaz dans les liquides lors de situations complexes. Par exemple, dans les boîtes de vitesse des moteurs électriques, des bulles de gaz sont incorporées aux lubrifiants qui sont des mélanges d'huile. De l'air peut également être entraîné lors du transport à fort débit dans des conduites ou lors d'une dépressurisation changeant l'équilibre thermodynamique. Dans ces cas, la taille des bulles formées, qui peuvent être petites, va très significativement influencer la partie « dispersion » / « crémage » mais aussi, comme l'ont démontrée des études préliminaires lors des précédentes thèses, la stabilité de la mousse formée. Ces mousses peuvent avoir des temps de vie assez longs qui sont très gênants industriellement. L'objectif de la thèse est de comprendre comment les propriétés physicochimiques contrôlent la taille des bulles formées, la quantité de gaz dispersée dans le liquide et in fine la stabilité de la mousse formée.

Oil mixtures may foam when subjected to mixing and/or depressurization operations. Previous PIC work has shown why oil mixtures form relatively stable foams under steady-state conditions. However, in complex situations, what happens during the gas-in-liquid dispersion phase is not well understood. For example, in the gearboxes of electric motors, gas bubbles are incorporated into lubricants which are oil mixtures. Air can also be entrained during high-flow transport in pipelines, or when depressurization changes the thermodynamic equilibrium. In these cases, the size of the bubbles formed, which can be very small, will have a very significant influence on the ''dispersion'' / ''creaming'' of the mixtures, but also, as preliminary studies in previous theses have shown, on the stability of the foam formed. These foams can have long lifetimes, which is very troublesome in some industrial processes. The aim of the thesis is to understand how physicochemical properties control the size of the bubbles formed, the amount of gas dispersed in the liquid and ultimately the stability of the foam formed.