Modélisation de l'évaporation de gouttes multi-composants

CHAPITRE 5 VALIDATIONS EXPERIMENTALESLa température ambiante étant fonction de la hauteur, une connaissance précise de la positionde la goutte, et donc de sa vitesse, est alors nécessaire.650Température à 0,8mm de la plaque (°C)6005505004504003503002500 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Hauteur h (mm)Figure 5.1: Profil de température de l'air à 0,8 mm de la plaque chauffantePour calculer l’évolution de la vitesse de la goutte, il serait possible d'intégrer l'équation de ladynamique dans le modèle pour un jet ascendant :∞ 2 3( V −Vg) − grsl3 dVg 3 2 ∞ρlrs= rsρgCdρ(5.1)dt 8où g représente la gravité. Cela ne ferait qu'ajouter une incertitude sur le calcul de la vitesse etde la position de la goutte et donc une erreur sur la température ambiante. Il est donc plusjudicieux d'implanter dans le modèle les corrélations trouvées à partir des mesuresexpérimentales (Figure 3.1 et Tableau 3.1).RésultatsLe seul modèle adapté pour les conditions expérimentales rencontrées est le modèle àdiffusion effective. L’évaporation est trop rapide pour le modèle à diffusion infinie d’oùl’apparition de gradients de composition non négligeables dans la goutte. Quant aux nombresde Reynolds particulaires, ils varient entre environ 2 et 25, les effets de recirculation àl’intérieur de la goutte sont alors trop importants pour ne pas en tenir compte, comme c’est lecas dans le modèle à diffusion limitée.Les prévisions numériques sont maintenant confrontées aux mesures expérimentales. Sur laFigure 5.2, sont comparées l’évolution de la taille de la goutte à gauche et la valeurinstantanée de la constante d’évaporation K à droite.143