soutenance de thèse d'Alexandre Delvert

" Etude de la formation, du transport et de la destruction par vidange de bulles interfaciales " par Alexandre Delvert, sous la direction de Laurent Courbin et Pascal Panizza

  1. composition du Jury :
  2. Résumé :

composition du Jury :

Pascal Panizza
Laurent Courbin
Anniina Salonen
Laurence Talini
Lazhar Benyahia
Benjamin Dollet

Résumé :

Les bulles sont des objets du quotidien qui nous ont amusés étant enfant. Elles sont aussi une source d’inspiration pour les artistes et un outil pédagogique important pour introduire diverses notions de physique. Il n’est pas étonnant que ces objets soient à l’origine de recherches scientifiques depuis des siècles. Dans ce manuscrit, nous nous intéressons à la formation, au transport et à la destruction de bulles interfaciales c’est à dire des bulles en contact avec un solide ou une interface air-liquide. D’abord, nous présentons une expérience sur la formation de bulles interfaciales par impact, à vitesse constante, de films liquides sur la surface d’un bain du même liquide. L’air piégé entre la surface libre du bain et le film liquide conduit à la formation une bulle dont la taille augmente avec la vitesse d’impact. Nous montrons l’existence de deux régimes d’écoulements d’air qui contrôlent la formation de ces bulles : l’un régi par un mécanisme visco-capillaire à basse vitesse d’impact, l’autre, à haute vitesse d’impact, par une compétition entre inertie et capillarité. Nous présentons par la suite une étude sur la vidange d’une bulle interfaciale. Nous revisitons le problème classique de la vidange d’un réservoir en étudiant le cas d’un réservoir déformable, c’est à dire une bulle interfaciale posée sur une plaque percée d’un trou. La vidange est étudiée en fonction des paramètres clefs géométriques et physicochimiques du problème. Nous montrons que le temps de vidange peut être compris en modélisant l’écoulement d’air qui s’échappe d’une bulle à l’aide du théorème de Bernoulli, et que le déplacement d’une bulle pendant la vidange est piloté par la capillarité et est limité par la friction agissant au pied de la bulle. Nous développons dans le dernier chapitre une méthode éducative pour mesurer la viscosité de l’air avec un matériel expérimental simple de nos vies quotidiennes : un smartphone, un entonnoir, un tube et de l’eau savonneuse. L’expérience consiste à étudier le déplacement spontané d’un film liquide mince dans un entonnoir. Nous montrons que cette expérience peut servir de viscosimètre à air dans des conditions pour lesquelles l’écoulement de l’air peut être décrit par l’équation de Poiseuille et le film liquide se déplace de façon quasi-statique.
 

thèse A. Delvert