Etude expérimentale des flux limites de diffusion entre un plan incline rugueux et une couche mince de fluide en écoulement

Laboratoire de Thermodynamique et Energétique, Université de Perpignan, avenue de Villeneuve, 66025 Perpignan Cedex, France.

Résumé

Les auteurs étudient par une méthode voltammétrique le transport de matière entre un plan incliné rugueux et une couche mince de fluide en écoulement. Ils mesurent localement la valeur moyenne du gradient pariétal des vitesses et de la densité de flux de diffusion sur la surface rugueuse active, à l’aide de microélectrodes, en fonction des principaux paramètres du système, hauteur des rugosités, angle d’inclinaison du plan, vitesse d’écoulement du fluide. Ils montrent l’existence d’une rugosité optimale pour laquelle le transport de matière entre le fluide et la paroi est maximal et ce d’autant plus que la nombre de Reynolds de l’écoulement turbulent est faible. Pour cette valeur optimale de la rugosité, l’exposant du nombre de Reynolds dans l’expression du nombre de Scherwood est aussi maximal.

Abstract

The authors are studying by a voltammetric method the mass transfer between a rough tilted surface and a thin layer of running liquid. They measure, locally, the mean value of the parietal gradient of the speeds and of the density of flux diffusion over the rough active surface. The readings are taken by means of microelectrodes and expressed in terms of the main parameters of the system : the size of the rough protusions the angle of inclination of the plane, the speed of flow of the fluid. The authors show that there exists an optimum roughness for maximum transfer of natter from the fluid to the surface, and all the more so because the Reynolds number of the turbulent flow is low. For this optimum value of roughness the exponent of the number of Sherwood is also at a maximum.