Abstract FR:

Ce travail a eu pour objectif une meilleure connaissance des mécanismes régissant la formation et le développement de l'écoulement pariétal formé lors de l'impact d'un jet diesel sur une plaque. Afin d'isoler les aspects dynamiques du phénomène, une configuration expérimentale non confinée à pression et température ambiantes a été utilisée. Le comportement de la phase dispersée pour différentes conditions d'approche du jet et différentes températures de la plaque a été analysé. Les champs de vitesses et de diamètres de la zone libre et la zone pariétale ont pu être relevés à l'aide d'un système de granulométrie laser à effet doppler jusqu'à 0,2 mm de surface de la plaque. En premier lieu une estimation de la moyenne temporelle renseigne sur le comportement global du spray faisant ressortir que : (i) l'effet de la plaque ne se fait sentir au amont qu'à une distance très réduite mais qui s'accroît avec la température de la plaque ; (ii) la quantité de mouvement du jet pariétal est localisée dans une zone très proche de la paroi ; (iii) le rapprochement de l'injecteur de la paroi entraîne une augmentation de la taille des gouttes et des vitesses radiales dans la zone pariétale ; (iv) l'augmentation de la température de la plaque facilite la pénétration du jet et entraîne de ce fait une diminution de la taille des gouttes liée à l'augmentation des contraintes de cisaillement, mais également à la diminution de l'épaisseur du film liquide soumis au splashing. Afin d'examiner le comportement de la vitesse et du diamètre des gouttes dans le temps, un traitement de données susceptibles de délivrer la moyenne d'ensemble des phénomènes a ensuite été défini. En complément de cette analyse, la tomographie laser associée à la cinématographie rapide et à l'enregistrement vidéo par camera ccd a permis de faire ressortir les principaux aspects de l'évolution temporelle du spray pariétal : (i) le développement rapide d'un tourbillon qui entraîne dans son mouvement la plupart des petites gouttes dont la dispersion est ainsi limitée ; (ii) l'effet de l'élévation de la température de la plaque déjà signalé se fait ressentir essentiellement au début de l'injection ; (iii) elle donne lieu à un tourbillon plus intense et de ce fait à un entraînement d'air plus important qui provoque un accroissement des fluctuations de vitesse. (iv) dans la zone intérieure de l'écoulement, près de la paroi, on peut observer la formation de structures en vaguelettes à partir desquelles se forme le film liquide.