Modélisation de l'évaporation de gouttes multi-composants

CONCLUSION GENERALE & PERSPECTIVESCONCLUSION GENERALE & PERSPECTIVESCe mémoire présente une étude numérique et expérimentale sur l’évaporation de gouttesmulti-composants. L’objectif des ces travaux était de modéliser l’évaporation de gouttes decarburants en considérant leur caractère multi-composants de tels liquides afin de mieuxsimuler l’évaporation et la combustion d’un spray dans les chambres de combustion.Une étude bibliographique a permis de faire le point sur les nombreux modèles d’évaporationexistants. Leur comparaison avec les différentes mesures expérimentales prouve que cesmodèles sont aptes à prévoir correctement l’évolution de la taille de la goutte lorsqu’elles’évapore dans un milieu à faible température. Ces mesures montrent également qu’il estnécessaire de tenir compte de l’aspect multi-composants des gouttes dont le comportement enévaporation ne peut être reproduit par un liquide mono-composant.Une expérience développée pour mesurer l’évolution de la taille et de la température d’un jetde gouttes mono-composants a été utilisée pour des gouttes bi-composants s’évaporant dansun milieu à haute température. Toutefois, la mesure de la température n’a pas été possible.Pour cela, une nouvelle technique de mesure développée par le LEMTA de Nancy a permis demesurer, pour la première fois, l’évolution de la température moyenne de gouttes bicomposantslors d’une étude de faisabilité.Les mesures de diamètre de gouttes bi-composants (éthanol / 1-butanol ou acétone / éthanol)en évaporation ont été effectuées le long d’une plaque chauffante. La distance entre gouttes aété augmentée grâce à un système de déviation de gouttes pour se rapprocher du cas de lagoutte isolée. Les espèces liquides présentant des propriétés différentes, la composition duliquide influe sur la vitesse d’évaporation des gouttes. Des premières mesures de températurede gouttes bi-composants (acétone / éthanol) ont également été effectuées. Elles ont d’abordété injectées dans un environnement à faible température (environ 20°C) puis dans unpanache d’air chaud. La volatilité des composants influe beaucoup sur l’évolution de latempérature des gouttes. Plus la température d’ébullition est élevée, plus les températuresatteintes sont importantes.Les modèles présentés dans l’étude bibliographique ont ensuite été développés. Uneamélioration du calcul de la composition de la vapeur à la surface de la goutte a été apportéeau modèle à thermodynamique continue afin de mieux prévoir la vitesse d’évaporation desgouttes à faible température ambiante. Les propriétés physiques manquantes de nombreux225