Étude de l'impact d'une goutte sur film non miscible

Les écoulements multi-phasiques sont au coeur de nombreux problèmes physiques, de l’impact de gouttes de pluie à la propagation d’aérosols, de l’atomisation d’un jet aux écoulements microfluidiques par exemple.En particulier, ces écoulements restent encore peu étudiés lorsque plus de deux fluides (souvent liquide et gaz) sont concernés. Dans cette thèse nous allons étudier numériquement des écoulements à trois fluides non-miscibles. Dans un premier temps, la modélisation numérique d’un système à trois fluides sera développée et validée, à partir de l’approche volume of fluid développée pour les écoulements diphasiques. Les travaux numériques seront réalisés à l'aide du logiciel libre Basilisk. Ensuite, la méthode numérique sera utilisée pour étudier dans un premier temps l’impact de gouttes aqueuses sur des films minces d’huiles visqueuses, dans le contexte du traitement anti-givre des structures. L’étude portera sur l’influence du film d’huile à la fois sur le piégeage d’une bulle d’air aux temps courts ainsi qu'à la formation d’éclaboussures aux temps longs. Ensuite, l’impact d’une goutte d’eau sur un film d’huile à la surface de l’eau sera érudiée et comparée avec des données expérimentales. L’analyse théorique des résultats numériques permettra de déduire des modélisations simplifiées des mécanismes physiques mis en jeu dans ces écoulements.