Dynamique de bulles traversant l'interface séparant deux liquides

Romain Bonhomme (1, 2) , Jacques Magnaudet (2) , Bruno Piar (1)

1 IRSN - Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire
2 IMFT - Institut de mécanique des fluides de Toulouse

Nous étudions expérimentalement et numériquement la dynamique de bulles d'air isolées traversant l'interface initialement plane entre deux liquides newtoniens. Les liquides utilisés dans les expériences nous permettent d'obtenir des rapports de viscosité qui peuvent varier de deux ordres de grandeur entre les deux couches et dans une moindre mesure, de faire varier le contraste de densité et la tension interfaciale rencontrés par la bulle lors de la traversée de l'interface. Deux dispositifs d'injection différents sont utilisés afin d'obtenir des bulles dont les diamètres s'échelonnent typiquement entre 1 mm et 2 cm et dont les plus grosses adoptent une forme torique. Nous réalisons en parallèle des simulations numériques axisymétriques à l'aide de deux approches distinctes basées pour l'une sur un modèle de capture d'interface (de type VOF mais sans reconstruction d'interface), pour l'autre sur un modèle de Cahn-Hilliard couplé aux ́équations de Navier-Stokes.

Mots clés: Bulles; Écoulement triphasique; Interface liquide-liquide; Simulation numérique directe

Domaines: Mécanique des fluides [physics.class-ph]; Mécanique des fluides [physics.class-ph]

Romain Bonhomme, Jacques Magnaudet, Bruno Piar. Dynamique de bulles traversant l'interface séparant deux liquides. Mechanics & Industry, 2011, vol. 12, pp. 163-168. ⟨10.1051/meca/2011108⟩. ⟨hal-00912372⟩