Déformations d'interface engendrées par une excitation électromagnétique basse fréquence et mesure des transferts de masse associés - Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1994

Interface deformations caused by low frequency electromagnetic excitation and measurement of the associated mass transfer

Déformations d'interface engendrées par une excitation électromagnétique basse fréquence et mesure des transferts de masse associés

Résumé

We study the parametric instabilities of a surface or interface generated by the application of a very low frequency electromagnetic field to a mercury tank. To this end, we have developed two new methods for measuring surface or interface deformations. A resistive measurement method using a carbon fiber probe and an electrochemical method for measuring interfacial mass transfer. The obtained results allow from one hand to check the relevance of earlier theoretical predictions on this subject (linear stability analysis of a metal surface under a low frequency electromagnetic field) and to the other to highlight new dynamic behaviors of the interface, including the electrochemical method for measuring interfacial mass transfer. The latter makes possible to obtain comprehensive information on the behavior of an interface opposite to the local character of the resistive type measurement. The results of transfers were related to the Davies' approach on this topic, consolidating the importance of capillary scale in the mechanisms governing mass transfer at free interfaces. The method for measuring interfacial mass transfer is especially suited to the study of hydrodynamic regimes dealing with large interface deformations where optical measurements are difficult to implement.
Nous étudions les instabilités paramétriques de surface et d’interface provoquées par l’application d’un champ électromagnétique très basse fréquence sur une cuve de mercure. A cette fin, nous avons développé deux nouvelles méthodes de mesure des déformations de surface ou d’interface. Une méthode de mesure résistive utilisant une sonde en fibres de carbone et une méthode électrochimique de mesure des transferts de masse interfaciaux. Les résultats obtenus ont permis, d’une part de vérifier la pertinence des prévisions théoriques antérieures sur ce sujet (analyse linéaire de la stabilité d’une surface de métal soumise à un champ électromagnétique basse fréquence) et d’autre part de mettre en évidence de nouveaux comportements dynamiques de l’interface, notamment par la méthode de mesure électrochimiques des transferts de masse interfaciaux. Cette dernière permet en effet d’obtenir une information globale sur le comportement d’une interface en mouvement à l’opposé du caractère local de la mesure de type résistive. Les résultats de transferts ont été reliés à l’approche de Davies sur ce sujet, confortant l’importance de l’échelle capillaire dans les mécanismes qui gouvernent les transferts de masse aux interfaces. La méthode de mesure des transferts de masse interfaciaux s’avère particulièrement adaptée à l’étude des régimes hydrodynamiques engendrant de fortes déformations d’interface, domaine où les mesures optiques s’avèrent difficiles à mettre en œuvre.
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  • HAL Id : tel-01339807 , version 1

Citer

François Debray. Déformations d'interface engendrées par une excitation électromagnétique basse fréquence et mesure des transferts de masse associés. Electromagnétisme. INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE, 1994. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01339807⟩

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