Modélisation de l'évaporation de gouttes multi-composants

CHAPITRE 3 RESULTATS EXPERIMENTAUXSi imposer une concentration égale à sa valeur initiale pour déterminer les températuresmesurées ne posait pas de problèmes pour le cas des gouttes injectées dans le milieu à faibletempérature ambiante, cela paraît plus délicat dans la configuration actuelle car l’évaporationest plus intense et il n’est pas sûr que la composition des gouttes reste proche de lacomposition initiale, malgré les fortes interactions qui limitent l’évaporation. Cependant, cetteapproximation reste toutefois plus correcte que d’utiliser les compositions mesurées dont lecomportement est, en général, contraire à celui attendu. En effet, le pourcentage d’éthanolmesuré est souvent très inférieur au pourcentage initial alors qu’il devrait augmenter au coursdu temps, puisqu’il s’évapore moins vite que l’acétone, la température d ‘ébullition del’éthanol étant inférieure à celle de l’acétone. Il sera donc nécessaire de vérifiernumériquement, si les modèles sont capables de prédire correctement la quantité de liquideévaporé, que les gouttes s’évaporent peu dans cette configuration et donc que la compositionvarie peu.Température moyenne Tg (°C)454035302520Acétone, Tinj=25°CAcétone, Tinj=40°CAcétone 40% - Ethanol 60%, Tinj=25°CAcétone 40% - Ethanol 60%, Tinj=40°C150 10 20 30 40 50 60Distance h (mm)Figure 3.23 : Evolution de la température moyenne des gouttes en fonction du temps pour lesdifférents mélanges d’acétone et d’éthanolLa comparaison de l’évolution de la température moyenne des gouttes en fonction du temps(Figure 3.23) montre clairement que la présence de l’éthanol implique des températures plusélevées de la goutte.Tout d’abord pour les liquides injectés à environ 25°C, les gouttes d’acétone pure tendentd’abord à se stabiliser aux alentours de 20°C avant de voir leur température s’élever, puisquela température du panache d’air chaud augmente lorsqu’on se rapproche de la sortie du Y dusystème de chauffage. Une température d’environ 25°C est finalement atteinte. Par contre, la112