Dynamique des liquides sur substrat froid, avec solidification. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2019

Liquids dynamics on cold susbtrate, with solidification

Dynamique des liquides sur substrat froid, avec solidification.

Rémy Herbaut

Résumé

We study the liquids spreading on cold substrate, with solidification. The intended application is the aeronautical sector, which faces icing problems when the aircraft is on the ground. The deicing is currently carried out by an ethylene glycol jet, which contributes to an additional cost for the companies and a significant pollution. Our objectives focus on fundamental issues of spreading a drop on a substrate at a temperature below the solidification temperature. On a given surface, is it possible to predict whether the drop solidifies or spreads as soon as it is impacted ? What are the forms taken by it, before, during and after solidification? What is the solidification mechanism and its influence on the spreading dynamics? What are the parameters that control the dynamics of the processes involved ? Several devices and models will be implemented to provide some answers to these questions. Our goals also include strategies to avoid freezing drops and allowing them to slide before freezing. Oscillation of a droplet or grafting of polymer to modify the surface condition will also be considered. This thesis attempts to bring some new elements of understanding by focusing on two very different types of flows. First, the advance of a line of contact in the presence of solidification. Second, the growth of a solid drop under continuous liquid feed.
Nous étudions l’étalement de liquides sur une surface froide, avec solidification. L’application visée est le secteur aéronautique qui est confronté à des problèmes de givrage lorsque l’avion est au sol. Le dégivrage s’effectue actuellement par un jet d’éthylène glycol, qui contribue à un surcoût pour les compagnies et une pollution non négligeable. Nos objectifs portent tout d’abord sur des questions fondamentales d’étalement d’une goutte sur un substrat à une température inférieure à la température de solidification. Sur une surface donnée, est-on capable de prédire si la goutte se solidifie ou s’étale dès son impact ? Quelles sont les formes prises par celle-ci, avant, pendant et après la solidification? Quel est le mécanisme de solidification et son influence sur la dynamique d’étalement ? Quel sont les paramètres qui contrôlent la dynamique des processus mis en jeu ? Plusieurs dispositifs et modélisations seront mis en œuvre en vue d’apporter des éléments de réponses à ces questions. Nos objectifs portent aussi sur des stratégies en vue d’éviter la congélation des gouttes et leur permettre de glisser avant leur congélation. La mise en oscillation d’une goutte ou le greffage de polymère en vue modifier l’état de surface seront également envisagés. Cette thèse tente d’apporter quelques éléments de compréhension nouveaux en se concentrant sur deux types d’écoulements très différent. Premièrement, l’avancée d’une ligne de contact en présence de solidification. Deuxièmement, la croissance d’une goutte solide sous alimentation continue en liquide.
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Dates et versions

tel-02491745 , version 1 (26-02-2020)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02491745 , version 1

Citer

Rémy Herbaut. Dynamique des liquides sur substrat froid, avec solidification.. Physique [physics]. Université Sorbonne Paris Cité, 2019. Français. ⟨NNT : 2019USPCC006⟩. ⟨tel-02491745⟩
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