séminaire "Matière molle et complexe" : Eric Freyssingeas (ENS-Lyon)

"effet du mouillage sur la vidange d'un réservoir"

L'écoulement d'un fluide à travers un orifice ainsi que le mouillage d'un fluide sur une surface solide sont deux aspects différents de la mécanique des fluides. La première étude sur la vidange d'un réservoir par un orifice date d'il y a près de 400 ans, avec les travaux de Torricelli en 1643. Parce que ce problème est d'une grande importance dans de nombreux procédés industriels, depuis ces premières études, de nombreux travaux ont été réalisés sur ce sujet particulier. La première étude sur le mouillage d'un liquide sur une surface solide remonte à un peu plus de 200 ans avec l'article de Thomas Young en 1805. Là encore, parce que le mouillage de surface joue un rôle important dans de nombreux phénomènes naturels et industriels, le mouillage a fait l'objet de très nombreuses études au cours des 200 dernières années. Néanmoins, malgré 200 ans de coexistence
et de nombreuses études qui ont démontré que les propriétés de mouillage pouvaient affecter les écoulements macroscopiques, aucune étude n'avait considéré l'effet du mouillage sur le drainage des réservoirs.

Je vais présenter ici une étude, essentiellement expérimentale, sur l'effet du mouillage sur la vidange d'un réservoir par un orifice placé au fond de celui-ci. Cette étude porte sur les écoulements de liquides en régime inertiel à travers un orifice dont la taille est de l'ordre de grandeur de la longueur capillaire. Dans une première partie, je montrerai que bien que les écoulements suivent toujours un comportement de type Torricelli, le mouillage affecte fortement la vitesse de drainage. Dans une seconde partie, je décrirai une perturbation du jet qui, elle aussi, dépend du mouillage et qui, à notre connaissance n'a jamais été décrite avant.