Blown droplet : dynamics of a drop sheared by an air flow

Goutte soufflée : dynamique d'une goutte cisaillée par un écoulement d'air Le glissement de gouttes sur une surface sous l’effet d’un e\'coulement d’air est une situation courante que l’on rencontre les jours de pluie sur des vitres et des parebrises. Néanmoins, ces phénomènes de glissement sont encore assez mal compris, notamment à cause de l’hydrodynamique subtile proche de la ligne de contact. Ce travail de thèse se concentre sur la mise en mouvement et les régimes de glissement d’une goutte isolée dans un écoulement cisaillé de manière expérimentale et théorique. Les expériences ont été réalisées sur des plaques planes dont les conditions de mouillage ont été contrôlées par traitement de surface. Ces plaques planes sont ensuite placées en soufflerie pour assurer des écoulements d’air bien contrôlées qui ont été caractérisés par anémométrie à fil chaud. Deux liquides (eau et glycérol) ont été étudiés sur des substrats de verre hydrophobes. Ces expériences permettent de déterminer le seuil de mise en mouvement de la goutte et de caractériser les différents régimes dynamiques de la goutte pendant son glissement à l’aide de visualisations rapides simultanées de côté et de dessous. Le seuil de mise en mouvement des gouttes a été modélisé via un nombre de Weber critique et les transitions entre formes durant le glissement de la goutte par des nombres capillaires critiques dans le cas de couches limites laminaire et turbulente. Un régime original de glissement ou des ondes se développent à la surface de la goutte induisant un glissement sous forme de "chenille" a été aussi observé et analisé. Des mesures fil chaud derrière des formes de gouttes imprimées en 3D ont été aussi réalisées afin de quantifier le lien entre ces oscillations et les vortex qui se développent devant (à l’aval) de la goutte.