Dynamique de bulles traversant l’interface séparant deux liquides

Abstract

Nous etudions experimentalement et numeriquement la dynamique de bulles d’air isolees traversant l’interface initialement plane entre deux liquides newtoniens. Les liquides utilises dans les experiences nous permettent d’obtenir des rapports de viscosite qui peuvent varier de deux ordres de grandeur entre les deux couches et dans une moindre mesure, de faire varier le contraste de densite et la tension interfaciale rencontres par la bulle lors de la traversee de l’interface. Deux dispositifs d’injection differents sont utilises afin d’obtenir des bulles dont les diametres s’echelonnent typiquement entre 1 mm et 2 cm et dont les plus grosses adoptent une forme torique. Nous realisons en parallele des simulations numeriques axisymetriques a l’aide de deux approches distinctes basees pour l’une sur un modele de capture d’interface (de type VOF mais sans reconstruction d’interface), pour l’autre sur un modele de Cahn-Hilliard couple aux equations de Navier-Stokes.