Interface dynamique entre liquides miscibles

Abstract

Un panache laminaire est obtenu par injection dans un bain d'un liquide, miscible avec le liquide du bain, mais de moindre densité. Après une phase d'intrusion initiale, le panache atteint un état stationnaire caractérisé par une profondeur de pénétration constante. Un modèle théorique simple permet de prédire la dynamique de la phase transitoire ainsi que les caractéristiques du régime stationnaire : profondeur maximale de pénétration et élargissement radial du panache. Pour une large gamme des paramètres de contrôle, il est possible de regrouper tous les points expérimentaux sur une courbe maîtresse grâce à deux nombres sans dimension : le nombre de Froude densitométrique Fr et S, le nombre comparant le frottement visqueux à la poussée d'Archimède. Cette courbe, obtenue pour des écoulements laminaires, peut être extrapolée vers les résultats classiques obtenus pour les fontaines turbulentes.