Champ des vitesses autour du ménisque

 

On traite ainsi la vitesse des fluides proche du col entre les deux gouttes, la zone où la courbure de l’interface induit le mouvement des fluides. On fait cette analyse pour observer le champ de vitesse et vérifier comme la coalescence intervient dans les mouvements internes. Les images sont obtenues des mêmes solutions pour le champ de concentration, les images et les schémas sont générés via Paraview.

  • Coalescence des gouttes posés à α = 10°, 10000 itérations et temps physique de 0,0166 s.

Comme avant, il est difficile d’observer la coalescence pour les gouttes sur une surface trop mouillante ce qui rend difficile l’analyse de l’évolution du champ de vitesse. On voit par contre des vitesses dans les deux fluides vers la zone du ménisque.

  • Coalescence des gouttes posés à α = 60°, 100 itérations et temps physique de 0,000166 s.

On focalise la zone de grande courbature et on regarde une échelle de temps inférieur pour observer l’évolution gravative au début du phénomène. On observe effectivement un flux des deux fluides vers le centre, c’est à dire le ménisque, mais ce flux change de direction vers le haut tiré par le déplacement de l’interface. On remarque que les flux de fluide ne se croisent pas, alors il y a pas de mélange entre eux. Le graphe à droite montre la valeur de la composante horizontale (vitesse 0) et de la composante verticale (vitesse 1) de la vitesse le long de la droite blanche qui passe par le ménisque. Le graphe montre qui la vitesse verticale prédomine et la vitesse horizontale n’est différent de zéro que très proche de la paroi.

  • Coalescence d’une goutte suspendu sur une posée à α = 60°, 1000 itérations et temps physique de 0,00166 s

 

On réalise la même analyse pour la goutte suspendu, mais le résultat est équivalent à l’antérieur. Les vitesses vers l’extérieur sont induites par le déplacement de l’interface et ici aussi on n’a pas de flux croisés de vitesses entre les fluides. Le graphe montre les deux composantes de la vitesse (horizontale comme vitesse 0 et verticale comme vitesse 1) et on remarque que la vitesse horizontale prédomine loin de l’interface mais si on y est approché la vitesse change de direction et la direction verticale devient prédominante. Ce cas diffère des deux gouttes posées car la vitesse verticale est dans les deux sens, vers le haut et vers le bas.