Non-wetting drops : from impacts to self-propulsion

Résumé : Nous étudions à travers plusieurs expériences la dynamique spéciale engendrée par des objets non mouillants. Un liquide en état Leidenfrost est autopropulsé lorsqu’on le pose sur un substrat texturé avec des rainures formant un motif à chevrons: les textures canalisent l'écoulement de vapeur dans une direction bien définie de sorte que ces aéroglisseurs liquides sont entraînés par la vapeur sous-jacente. Ces objets déformables subissent très peu de friction sur une surface plane. Toutefois, sur des substrats crénelés, les impacts sur les textures créent une friction spéciale qui est également étudiée. Nous étendons ce scénario d'entraînement visqueux dans d'autres situations où le liquide est remplacé par une plaque solide. Pour permettre la lévitation, on le place sur un substrat poreux à travers lequel de l'air est soufflé. Une fois de plus, l’écoulement est rectifié par des textures permettant l’entraînement d’une lamelle de verre dans un mouvement de translation ou même de rotation. Si nous augmentons la profondeur des textures, le confinement est perdu et on observe un mouvement dans la direction opposée dû à l'effet fusée. Nous nous intéressons également à une situation de non mouillage particulièrement simple: la goutte en chute libre. Nous abordons le problème de l’issue de cette chute: l'impact. Nous étudions d'abord l'impact d'une goutte sur un tamis. Dans cette situation, le liquide passe à travers les trous ou est arrêté par les sections bouchées. Nous nous concentrons ensuite à la force d’impact subie par le substrat. Nous la mesurons et la calculons en fonction des caractéristiques du liquide, de l’impact, et de la nature du substrat.
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Thèse
Mechanics of materials [physics.class-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2014. English. 〈NNT : 2014PA066627〉
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Soumis le : mercredi 6 mai 2015 - 11:32:16
Dernière modification le : mardi 4 juillet 2017 - 12:34:46
Document(s) archivé(s) le : lundi 14 septembre 2015 - 19:35:58

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Dan Soto. Non-wetting drops : from impacts to self-propulsion. Mechanics of materials [physics.class-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2014. English. 〈NNT : 2014PA066627〉. 〈tel-01149069〉

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