Doctoral thesis (Dissertations and theses)
Etude et caractérisation de mousses aqueuses sous contrainte
Bronfort, Ariane
2015
 

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Keywords :
Mousse; Contrainte; Rhéologie; Drainage; Faraday; Dissipation
Abstract :
[fr] De nombreuses questions subsistent quant à la nature d’une interface entre une mousse et une solution. Ce travail concerne l’influence des conditions aux limites au niveau d’une telle interface sur le volume de mousse lorsqu’elle est perturbée par une contrainte extérieure. Le lien entre mousse et interface a été étudié dans deux situations différentes : une contrainte normale et une contrainte tangentielle. L’instabilité de Faraday permet de soumettre l’interface à une contrainte normale périodique. L’influence de la géométrie du système a été investiguée pour une surface libre. La modification de la longueur d’onde a été expliquée en terme d’augmentation de l’énergie interfaciale. La perte d’énergie a également été modélisée à l’aide de trois sources : la viscosité de la solution, la présence de molécules de surfactants à la surface et la condition de non-glissement aux parois. L’interaction entre une mousse et l’instabilité de Faraday est ensuite étudiée. La dissipation visqueuse est augmentée par la présence de bulles et a pu être modélisée à l’aide de considérations énergétiques. Il a également été montré qu’un faible nombre de couches de bulles est suffisant pour amortir efficacement toute perturbation de l’interface. La contrainte tangentielle est appliquée à l’interface grâce à un dispositif inspiré des milieux granulaires permettant la rotation d’une cellule de Hele-Shaw autour de son centre. Dans un tel dispositif, les caractéristiques de la mousse et de l’interface varient. Deux modèles prédictifs permettent d’expliquer l’évolution temporelle de la fraction de liquide moyenne. Des outils statistiques ont permis de définir une relation entre les déformations des bulles et les caractéristiques macroscopiques de la mousse. Grâce à la modélisation de l’écoulement, un lien a été établi entre le gradient de pression interne de la mousse et la déformation de l’interface. Finalement, nos résultats sont comparés à ceux obtenus pour des ensembles granulaires dans un dispositif expérimental similaire.
Research center :
GRASP
Disciplines :
Physics
Author, co-author :
Bronfort, Ariane ;  Université de Liège > Département de physique > Optofluidique
Language :
French
Title :
Etude et caractérisation de mousses aqueuses sous contrainte
Alternative titles :
[en] Study and characterization of aqueous foams under strain
Defense date :
16 September 2015
Number of pages :
156
Institution :
ULiège - Université de Liège
Degree :
Docteur en sciences
Promotor :
Caps, Hervé ;  Université de Liège - ULiège > Complex and Entangled Systems from Atoms to Materials (CESAM)
President :
Vandewalle, Nicolas  ;  Université de Liège - ULiège > Complex and Entangled Systems from Atoms to Materials (CESAM)
Secretary :
Dreesen, Laurent ;  Université de Liège - ULiège > Complex and Entangled Systems from Atoms to Materials (CESAM)
Jury member :
Martin, John  ;  Université de Liège - ULiège > Complex and Entangled Systems from Atoms to Materials (CESAM)
Rio, Emmanuelle
Saint-Jalmes, Arnaud
Name of the research project :
Optofluidique
Available on ORBi :
since 07 December 2015

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