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Theses

Compréhension des mécanismes de formation des gouttes en émulsification membranaire assistée par vibrations transversales

Résumé : Dans certaines conditions, une baisse significative de la taille des gouttes se produit en émulsification membranaire avec vibrations transversales. Pour comprendre les mécanismes impliqués, nous avons développé deux dispositifs expérimentaux, dans lesquels une goutte unique est formée à travers un capillaire dans une phase externe, qui est soit stationnaire, soit en écoulement. Le capillaire peut être mis en vibration parallèlement à son axe.Lorsque la phase externe est stationnaire, au-delà d’une amplitude seuil de forçage, la taille des gouttes formées diminue significativement. La goutte entre en résonance quand sa fréquence propre coïncide avec la fréquence de forçage et elle se détache si elle atteint une élongation critique. La goutte est modélisée comme un oscillateur harmonique linéaire forcé. Un terme d’amortissement additionnel décrit la dissipation visqueuse entre la goutte et la surface du capillaire. Ce modèle prédit bien les amplitudes seuils et les diamètres de gouttes.Lorsque la phase externe s’écoule, nous avons étudié deux régimes de formation de gouttes, en goutte à goutte (dripping) ou à partir d’un jet (jetting). Expérimentalement, la transition du dripping au jetting se produit à un nombre de Weber interne seuil, dont la valeur dépend des nombres capillaire et d’Ohnesorge externes. Le jet se rétrécit (narrowing) ou s’élargit (widening) selon le rapport de vitesses des phases choisi. En dripping, les diamètres de gouttes sont bien prédits par un bilan des moments. En jetting, un modèle basé sur l’équation du mouvement permet d’estimer la vitesse critique permettant la transition au jetting et les diamètres de gouttes résultants.
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Theses
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01532723
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Saturday, June 3, 2017 - 1:01:55 AM
Last modification on : Wednesday, July 1, 2020 - 4:30:04 PM
Document(s) archivé(s) le : Wednesday, December 13, 2017 - 9:39:18 AM

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73825_BERTRANDIAS_2016_archiva...
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  • HAL Id : tel-01532723, version 1

Citation

Aude Bertrandias. Compréhension des mécanismes de formation des gouttes en émulsification membranaire assistée par vibrations transversales. Autre. Université Paris-Saclay, 2016. Français. ⟨NNT : 2016SACLC094⟩. ⟨tel-01532723⟩

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