Coulée directe de métaux en bandes minces - Aspects hydrauliques et thermiques - Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1990

Direct casting of fine metal bands - Hydraulic and thermal aspects

Coulée directe de métaux en bandes minces - Aspects hydrauliques et thermiques

Résumé

A study of the impact of a liquid film on the edge of a rotating wheel is studied. It simulates a situation of "melt spinning". The first part deals with hydraulic aspects of the phenomenon by focusing on the part of the liquid sheet (water) which develops against rotation after impact (bubbling). Bubbling presents five different aspects depending on the velocity of the rotation and the angle of impact. The transitions between the various regimes are explained as a competition between the effects of inertia, gravity, viscosity and surface tension. For this, physical models using concepts related to boundary layers, hydraulic jumps and instabilities in lubrication flows were developed. The study is continued on an experimental setup operating with tin which demonstrates the stabilizing effect of solidification in the central part of the sheet. Two limits of the process are then highlighted: the minimum length of contact between the metal and the substrate necessary for the solidification and a bonding boundary of the ribbon which imposes a maximum speed of rotation of the wheel. A metallurgical study ribbons complete those results.
Une étude d’impact d’une lame liquide sur la tranche d’une roue est présentée simulant une situation de « melt spinning ». La première partie traite des aspects hydrauliques du phénomène en se focalisant sur la partie de la lame liquide (eau) se développant en contre-rotation après l’impact (bouillonnement). Le bouillonnement présente cinq aspects différents suivant la vitesse de rotation et l’angle d’impact. Les transitions entre les divers régimes sont expliquées comme une compétition entre les effets de l’inertie, de la gravité, de la viscosité et de la tension superficielle. Pour cela, des modèles physiques utilisant des notions liées aux couches limites, ressauts hydrauliques et instabilités dans les écoulements de lubrification ont été élaborés. L’étude est poursuivie sur une installation fonctionnant avec de l’étain qui met en évidence l’effet stabilisant de la solidification dans la partie centrale de la lame. Deux limites du procédé sont alors mises en évidence : la longueur de contact minimale entre le métal et le substrat nécessaire à la solidification et une limite de collage du ruban qui impose une vitesse maximale de rotation de la roue. Une étude métallurgique des rubans complète les résultats.
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Dates et versions

tel-01340551 , version 1 (01-07-2016)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01340551 , version 1

Citer

Pascale Julliard. Coulée directe de métaux en bandes minces - Aspects hydrauliques et thermiques. Electromagnétisme. INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE, 1990. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01340551⟩

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