Caractérisation du givrage par réfractométrie d'arc-en-ciel

International audienceLa caractérisation des propriétés thermo-chimiques (température et composition) de particules en écoulement est un défi, riche d’applications académiques et industrielles dans de nombreux domaines comme la combustion [1], les moteurs d’avions, le givrage, les sécheurs de sprays, la chimie hétérogène [2, 3]... Pour relever ce défi, l’une des solutions est de mesurer l’indice de réfraction des gouttes, puis de relier cet indice de réfraction à la température ou à la composition de celles-ci. La société RainbowVision a développé un tel appareil, basé sur l’analyse de la lumière diffusée aux alentours de l’angle d’arc-en-ciel. Cet appareil permet la mesure précise de l’indice de réfraction moyen, donc de la température et/ou de la composition, et de la distribution de taille de gouttes en écoulement. Un domaine où la connaissance de la température des gouttes est particulièrement important est celui du givrage. En effet recréer les condition naturelles du givrage dans une soufflerie est un défi, riche d’applications industrielles (sécurité des avion, réallumage en vol, ..). Une difficulté importante est la détermination de la température des gouttes d’eau. Dans la nature, le temps de séjours des gouttes est long, donc la température des gouttes peut être supposée égale à celle de l’air. Dans une soufflerie froide, les gouttes doivent être injectées à une température positive, puis voyagent sur quelques mètres, ce qui correspond à un temps de séjours cours, limitant les échanges de température entre les gouttes et l’air. La mesure de la température et de la distribution de taille des gouttes avant l’impact sur un obstacle est donc cruciale pour la caractérisation du givrage. Le but de cet article est de présenter et de valider une technique permettant de mesurer la température et la distribution de taille de gouttes d’eau dans une soufflerie froide