Principes de cavitation et dynamique des bulles

📋 Plan du Cours

1. Cavitation et changement de phase
2. Tension superficielle et germes
3. Équation de Rayleigh-Plesset
4. Critères et dynamique des bulles
5. Implosion et compressibilité du liquide
6. Cavitation de tourbillon
7. Cavitation par poche

📖 1. Cavitation et changement de phase

🔑 Notions clés & Définitions

• Cavitation : Phénomène de rupture de la continuité du liquide lié à l’apparition de cavités (bulles) quand la pression locale devient suffisamment faible.
• Changement de phase : Transformation physique où le liquide et la phase gazeuse/vapeur se convertissent, conduisant à la formation ou à la disparition d’une bulle.
• Bulle sphérique : Modèle géométrique où l’interface liquide/vapeur est supposée circulaire (rayon $R(t)$) pour analyser le mouvement.
• Interface bulle : Surface séparant le liquide et le contenu gazeux/vapeur de la bulle, sur laquelle s’exercent des bilans de masse et de forces.

📝 Points essentiels

• Les points faibles internes du fluide servent d’amorces de rupture et peuvent être modélisés par des microbulles naturellement présentes (germes).
• Le mouvement de l’interface est analysé sous l’hypothèse d’une déformation sphérique, avec un liquide newtonien et une masse conservée autour de la bulle.
• L’évolution de la pression et de la vitesse radiale autour de la bulle conduit à une équation régissant le rayon $R(t)$, utilisée ensuite sous forme de Rayleigh-Plesset.

💡 Astuce mémo