Stabilité d'écoulements bifluides dans un microcanal

Abstract

L'instabilité de Plateau-Rayleigh est une instabilité classique, liée aux effets interfaciaux, qui concerne les écoulements de cylindres de fluides. Afin d'abaisser son énergie de surface, le cylindre va se fragmenter et former des gouttes. En microfluidique, les phénomènes de tension de surface prédominent. Par conséquent, lorsque l'on considère l'écoulement de deux fluides dans un microcanal cylindrique, suivant les conditions de la manipulation, on peut observer le morcellement du fluide interne. Les expériences montrent qu'il y a trois types de configurations: la formation de gouttes, bouchons ou la persistance du jet. Ces arrangements résultent de la compétition entre le confinement, la vitesse du jet et le gain d'énergie à faire des gouttes. Partant des constatations expérimentales, le travail consiste à réaliser numériquement une étude paramétrique afin de comprendre le rôle des variables physiques en présence (vitesses d'injections des fluides, viscosité, tension de surface