L’utilisation de brouillard de gouttes se rencontre dans de nombreux domaines techniques allant de l’agriculture à la médecine. Dans le milieu aérospatial, plusieurs applications sont envisageables comme l’injection de carburant liquide dans les chambres de combustion aéronautique, le phénomène de givrage en vol ou encore le traitement de matériaux aérospatiaux spécifiques.

Le stage s’inscrit dans cette dernière application via une interaction spray-plasma dans le cadre d’une collaboration avec le Laboratoire LAPLACE de l’Université Paul Sabatier. Les gouttes formées par atomisation contiennent différentes espèces liquides (gouttes multi-composants) et un soluté dont le dépôt sur un obstacle permettra de déposer le matériau. Un des points délicats de ce transfert est d’évaluer comment s’évaporent les gouttes multi- composants. En effet, ce phénomène dépend de l’homogénéité du mélange (liquide multi-composant, présence d’un soluté) et des conditions opératoires (pression, température, humidité, présence d’un plasma, …).

Dans le cadre du stage, il s’agira de réaliser des essais d’évaporation de gouttes multi-composant en utilisant un lévitateur acoustique (Fig.1). L’évolution des gouttes sera suivie par caméra et le post-traitement des images permettra de connaître le diamètre de la goutte au cours du temps (Fig.2). Différents mélanges seront évalués avec des solvants classiques comme l’éthanol ou des hydrocarbures dans des conditions ambiantes de pression et de température. L’effet de l’humidité sera pris en compte en passant d’un air très sec à un air très humide. Enfin, l’influence de la présence d’un soluté dans la goutte sera éventuellement abordée pour compléter les données expérimentales.

Parallèlement à ce travail, une comparaison avec un modèle théorique d’évaporation sera menée avec un code existant (Fig.3). La prise en compte des effets acoustiques et de l’humidité relative sera ajoutée afin de reproduire au mieux les expériences.