Modélisation de l'évaporation de gouttes multi-composants

CHAPITRE 1 ETUDE BIBLIOGRAPHIQUESur la Figure 1.3, les mesures expérimentales sont cette fois ci confrontées aux prévisionsnumériques données par le modèle à diffusion infinie. Les liquides purs suivent bien la loien D 2 :0 20( r r ) − Kt ( r ) 2ss= (1.115)1soù K est la constante d'évaporation (en m 2 .s -1 ). Pour le n-hexadecane pur, cette constante est 8fois plus faible que celle du n-tetradecane pur.ExpérienceCalcul(r s/ r s0 )2t / (r s0) 2 (s/µm 2 )Figure 1.3 : Evolution de la taille des gouttes en fonction du temps [7]Pour les mélanges, le comportement est bien différent puisque deux phases apparaissent. Lorsde la première phase, les deux composants s'évaporent. Or la pente initiale pour les deuxmélanges diffère puisqu'elle diminue avec la proportion initiale de n-tetradecane. Ce quiimplique que, durant cette première phase, le n-tetradecane s'évapore plus que le n-hexadecane. Ceci explique la seconde phase où la pente de décroissance de la taille de lagoutte est égale à celle du n-hexadecane pur. En effet, comme le n-tetradecane s'est évaporéplus rapidement que le n-hexadecane lors de la première phase, il a été entièrement consomméet la goutte devient mono-composant et n'est alors composée que de n-hexadecane durant laseconde phase.Gartung et al [7] font bien apparaître ce comportement sur la Figure 1.4 où, dans un premiertemps, la constante d'évaporation K est élevée mais diminue avec la proportion de n-tetradecane. Une fois tout le n-tetradecane consommé, cette constante d'évaporation estrigoureusement égale à celle d'une goutte de n-hexadecane pur.Ce phénomène d'évaporation sélective du composant le plus volatile au composant le moinsvolatile (phénomène appelé l'évaporation séquentielle ou la distillation) a été possible carl'évaporation a été suffisamment lente pour que le n-tetradecane liquide consommé ait le40