Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Séminaire interne du lundi 21 janvier 2013 ;

Stéphanie Couvreur : Instabilité de méandrage

Résumé :

Quand un filet liquide s’écoule en mouillage partiel sur une surface inclinée, il adopte plusieurs formes. Aux bas débits, il coule verticalement, dans le sens de la plus grande pente. Au dessus d’un certain débit seuil, une instabilité inertielle a lieu et le filet d’eau adopte une forme sinueuse, passant dans un régime dit "de méandres" : les petites perturbations de la ligne de contact présentes initialement sont amplifiées par la force centrifuge.

Cette instabilité existe car il existe une anisotropie de la friction sur le substrat en mouillage partiel : il faut vaincre une friction significative pour déplacer une ligne de contact due à l’hystérésis d’angle de contact. Nous étudierons en détail le mécanisme de l’instabilité et montrerons que le seuil d’instabilité dépend fortement des conditions de préparation du filet liquide initial.

Quel comportement adopte un filet liquide en écoulement sur un substrat superhydrophobe ? Sur ce type de surface, les angles de contact sont proches de 180º, l’hystérésis de mouillage quasi nulle et la friction sur le substrat très faible. Par action de la tension de surface, un filet liquide aux angles de contacts supérieurs à 90º est instable vis à vis de modulations de section et se brise en gouttes selon l’instabilité de Rayleigh Plateau. Nous étudierons cette instabilité sur ces substrats à très faible accrochage.

Laurie Karim : Amélioration énergétique de dalles de plancher par l’intégration d’un Matériau à Changement de Phase (MCP) stable mécaniquement

Résumé :

Le secteur du bâtiment est le secteur le plus consommateur d’énergie en France. Une réduction de la consommation d’énergie dans les bâtiments peut être envisagée en décidant de la capacité de stockage de la structure. Ceci permet ainsi d’atténuer les pics de température et donc de minimiser l’utilisation de la climatisation en été ou en mi-saison. Une solution prometteuse pour y parvenir est l’utilisation de Matériaux à Changement de Phase (MCP) inséré dans les parois. En période de température croissante, ils captent, lors de leur changement de phase, une grande quantité de chaleur. Cette étude a pour objectif l’estimation de l’amélioration énergétique de planchers, par l’utilisation d’un Matériau à Changement de Phase (MCP). L’énergie thermique issue du rayonnement solaire direct (ayant traversé les parois vitrées) nécessite d’être absorbée par les parois pour éviter une situation d’inconfort. L’incorporation d’un MCP ouvre la possibilité d’utiliser l’énergie d’un changement d’état solide-liquide et permet d’augmenter la capacité thermique de stockage. La restitution de la chaleur se fera lorsque le MCP repassera sous forme solide idéalement en fin de journée et durant la nuit. La présence de MCP conduit ainsi à améliorer l’inertie des planchers et par conséquent l’inertie thermique globale du bâtiment. Ce projet de recherche s’articule en trois parties : la conception d’un MCP adapté aux contraintes du bâtiment, l’intégration de ce MCP pour l’optimisation de planchers, l’évaluation de l’amélioration du confort et des consommations énergétiques pour un bâtiment.