Instabilités convectives dans un modèle thermique du séchage d'une solution
Résumé
The onset of flow patterns during the drying of solvent/solute solutions can lead to non-homogeneous deposits. In previous works, transitions from diffusive to convective regimes were studied using low magnitude random perturbations around the initial state at rest [5, 6]. In this study, the origin of the perturbations is more physics, since they result from a thermal exchange between the fluid and the surroundings through the lateral boundaries of the small dish. The destabilization mechanism of the fluid mixture is analyzed with the help of spatiotemporal diagrams of the velocity at the liquid-gas interface. Finally, we show that the diffusive-convective thresholds are in good agreement with earlier works.
L'apparition de la convection dans les procédés de séchage peut engendrer des inhomogénéités non désirées dans les dépôts. Dans les travaux précédents, la transition du régime diffusif au régime convec-tif s'est appuyée sur l'utilisation de perturbations aléatoires de faible amplitude autour de la condition initiale de repos [5, 6]. Dans l'étude que nous proposons, les perturbations sont de nature physique puis-qu'elles sont engendrées par le transfert de chaleur à travers les parois latérales de la coupelle contenant la solution fluide. Avec ce choix de modélisation, nous étudierons le mécanisme de déstabilisation du mélange fluide en examinant des diagrammes spatio-temporels du champ de vitesse à la surface libre. Finalement, nous montrerons que nos seuils caractérisant le changement du régime d'écoulements sont conformes à ceux déjà obtenus dans les travaux antérieurs.
Domaines
Thermique [physics.class-ph]| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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