Modélisation de l'évaporation de gouttes multi-composants

CHAPITRE 2 MOYENS EXPERIMENTAUXdiffusée vers les capteurs des caméras. Les interfranges apparaissent sur la droite en diffusionavant. L’arc-en-ciel d’ordre 1 se retrouve en diffusion arrière.L’interprétation de ces deux phénomènes de diffusion (Réseau d’interfranges et arc-en-ciel)va permettre de déterminer le diamètre et l'indice de réfraction moyen des gouttes. Dans le casde gouttes mono-composant, l’indice de réfraction est fonction de sa température. Pour desgouttes multi-composants, il est nécessaire de vérifier que l’indice de réfraction ne dépend pasde la composition du liquide. Dans ce cas, il ne se serait plus possible de remonter à la valeurde la température de la goutte en mesurant la valeur de l’indice de réfraction, puisque lacomposition de la goutte varie au cours de l’évaporation et serait donc inconnue.• Diffusion avant : Réseau d'interfrangesLa diffusion d'une onde plane par une particule sphérique homogène et isotrope a été étudiéepar Mie [27]. La distribution de l'intensité de la lumière diffusée suivant l'angle de diffusion θet de l’angle de polarisation dépend de l'indice de réfraction complexe du liquideainsi que du paramètre de taille α défini par :où λ laser est la longueur d’onde du faisceau laser (= 514,5 nm)laserm = m + inπ Dgα = (2.11)λLe réseau d’interférences a été étudié par Massoli [29]. Il a calculé la diffusion de la lumièrepar une particule sphérique pour différents diamètres (5µm < Dg < 100µm) et pour troisindices de réfraction complexes du liquide (m=1,3+i0,0, 1,5+i0,0 et 1,6+i0,0). La plage del’indice de réfraction étudiée est suffisamment large, en pratique, pour correspondre à tous lesliquides présents dans la nature. Sur la Figure 2.13, il apparaît que la valeur de l’interfrangeangulaire Δθ ne varie pas avec l’angle de diffusion θ compris entre 30° et 80°.Massoli [29] montre sur la Figure 2.13 que le diamètre des gouttes influe sur la déterminationde la valeur de l’interfrange angulaire en comparaison avec l’indice de réfraction. Il remarquequ’un angle de diffusion de soixante degrés donne un résultat indépendant de l’indice dans lagoutte. Dans cette région, Il propose une relation entre l’interfrange angulaire et le diamètrepar la corrélation suivante :180°Δθ≈(2.12)α64