Gouttes, Flaques et Arches Sèches: des lignes de contact en présence d'un écoulement
Résumé
Contact lines in interaction with a liquid ow are involved in many industrial or fondamental situations, We study sliding drops rst along their symetry axis (Part 1), and then from a three-dimensional point of vue, measuring the contact angle distribution around this drop (Part 2) and the velocity eld at its surface. We show that the situation is locally two-dimensional in the direction perpendicular to the contact line. The contact angle then only depends on the contact line velocity whom tangential part goes to zero at the contact line. When a corner singularity is observed at the rear of the drop, we show that the velocity eld is self similar. We also address (Part III) the question of static contact lines interacting with a ow, We actually study the shape and stability of dry patches inside a owing lm, We measure the contact angle all around the dry patches and we show that the contact angle distribution is, depending on the dry patch history, either uniform and equal to the advection contact angle, either very scattered. At least, we exhibit a novel stick-slip motion of the contact line when a drop of collodal suspension is advancing (interaction between hydrodynamics and drying).
L'interaction entre des lignes de contact et un écoulement hydrodynamique intervient dans de nombreuses situations industrielles ou fondamentales. Nous étudions la dynamique de gouttes ruisselantes, tout d'abord le long de leur axe de symétrie (Partie I) puis à trois dimensions (Partie II) en mesurant la distribution d'angle de contact autour de cette goutte par réfraction d'une nappe laser et le champ de vitesse à la surface. Nous montrons que la situation est localement à deux dimensions, dans la direction perpendiculaire à la ligne de contact. L'angle de contact ne dépend que de la vitesse de la ligne de contact mesurée perpendiculairement à elle-même, vitesse qui coïncide avec la vitesse locale du liquide, dont la composante tangentielle s'annule à la ligne de contact. Dans le cas de lignes singulières (en coin), ou deux normales coexistent en un point, nous montrons que le champ de vitesse est autosimilaire à l'approche de ce point, Nous abordons également (Partie III) la question des lignes de contact statiques dans un écoulement à travers l'étude de la stabilité et de la forme de zones sèches dans un film liquide en écoulement. Nous montrons en particulier l'influence du mouillage sur ces objets et nous mesurons l'angle de contact tout autour de ces zones sèches. Nous montrons que la distribution d'angle de contact est, suivant l'histoire de la zone sèche, uniforme et bloquée à l'angle d'avancée (ce qui permet de construire des modèles simples) ou au contraire relativement désordonnée, Enfin nous mettons en évidence un phénomène encore non reconnu de stick-slip de la ligne de contact lorsqu'une goutte de suspension colloïdale en cours de séchage avance (interaction entre dépôt et hydrodynamique).