Hydrodynamique d’un essaim de bulles en ascension

Abstract

Dans de nombreuses applications, des bulles sont utilisées pour agiter un liquide afin de favoriser le mélange et les transferts. Ce travail est consacré à l’étude de l’hydrodynamique d’une colonne à bulles. Expérimentalement, nous avons déterminé les propriétés des fluctuations de vitesses à l’intérieur et derrière un essaim de bulles homogène en ascension pour différentes tailles de bulles et fractions volumiques α : auto-similarité en α0,4, spectre en k−3 et échelle intégrale de longueur imposée par la force de flottabilité. Numériquement, nous avons reproduit ces propriétés par simulation des grandes échelles en modélisant les bulles par des volumes-forces. Nous avons ainsi prouvé que la dynamique est maîtrisée par les intéractions des sillages.