Impact de gouttes sur une surface solide et sèche : étude aux temps courts

Abstract

La dynamique de gouttes impactant une surface solide et sèche à grands nombres de Reynolds et de Weber est étudiée expérimentalement et numériquement aux temps courts après l'impact, en commençant à une dizaine de microsecondes après l'impact. Nous nous intéressons à la lamelle qui émerge sous la goutte et se déplace radialement le long de la paroi, et étudions son évolution temporelle en fonction de la vitesse d'impact et de la viscosité du liquide. Les mesures montrent que, pour les paramètres d'impact de cette étude, l'épaisseur de la lamelle varie linéairement avec le temps, suivant une loi en U.t, avec U la vitesse d'impact. L'écoulement dans la goutte est simulé numériquement en résolvant les équations de Navier-Stokes sous la forme compressible générale, avec une méthode de suivi d'interface de type "shock-capturing". Les morphologies des lamelles obtenues numériquement sont en bon accord avec celles observées expérimentalement.