Un modèle simplifié pour le problème de l'impact de goutte. - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2013

Un modèle simplifié pour le problème de l'impact de goutte.

Julien Philippi
  • Fonction : Auteur
Pierre-Yves Lagrée
Arnaud Antkowiak
  • Fonction : Auteur

Résumé

Lorsqu’une goutte tombe sur un liquide ou un solide on observe la formation d’une corolle et d’une nappe liquide qui va se déstabiliser en formant de nouvelles gouttes plus petites. C'est le 'splash'. La forme et la croissance de cette nappe dépend de nombreux paramètres (vitesse d'impact, tension de surface, viscosité de la goutte impactante...) ainsi que de la nature du milieu sur lequel elle impacte (milieu granulaire, milieu hydrophobe, film de liquide identique ou différent...). Afin d'obtenir des résultats analytiques nous avons simplifié le problème, dont la simulation numérique reste très coûteuse, en utilisant un modèle de demi goutte. L'idée est de poser une goutte sur un support cylindrique parfaitement lisse de façon à obtenir une demi goutte, de laisser tomber verticalement le support et de regarder ce qu'il se produit au moment de l'impact. Nous montrerons comment obtenir le champ de pression et le champ de vitesse dans la demi goutte au moment de l'impact. En particulier nous déterminerons la pression et la composante radiale du champ de vitesse au niveau du support. Nous discuterons du comportement de cette dernière au voisinage de l’origine en utilisant la notion d’écoulement à point d’arrêt, et près de la ligne de contact où nous mettrons en évidence que cette solution diverge logarithmiquement si on fait l'hypothèse de fluide parfait. Ces résultats analytiques seront comparés à des solutions numériques obtenues à l’aide du code numérique Gerris. Nous discuterons ensuite de l’influence des phénomènes physiques que nous avons négligés par hypothèse qui régularisent la vitesse radiale sur la ligne de contact. Références : M. J. Cooker, D. H. Peregrine, J. Fluid Mech. vol. 297, pages 193-214, 1995. A. Antkowiak, N. Bremond, S. Le Dizès, E. Villermaux, J. Fluid Mech. vol. 577, pages 241-250, 2007.
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Dates et versions

hal-03441198 , version 1 (22-11-2021)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03441198 , version 1

Citer

Julien Philippi, Pierre-Yves Lagrée, Arnaud Antkowiak. Un modèle simplifié pour le problème de l'impact de goutte.. CFM 2013 - 21ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2013, Bordeaux, France. ⟨hal-03441198⟩

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