Elaboration d’un modèle générique de la phase dispersée d’un jet liquide : cas de l’irrigation par aspersion et de la pulvérisation

Thèse soutenue

Christophe Stevenin

Soutenue le 30 novembre 2012 à 10h30, Irstea Aix-en-Provence

  • Université :   Université de la Méditerranée, AIX-MARSEILLE II
  • Discipline – spécialité : Mécanique des fluides
  • Ecole doctorale : Physique, modélisation et sciences pour l’ingénieur (ED 353)
  • Directeurs de Thèse : Fabien Anselmet
  • Co-encadrement : Ariane Vallet (UMR ITAP) et Séverine Tomas (UMR Geau)
  • Financement / Projets : Cemagref-Irstea / Région PACA

Texte intégral de la thèse en libre-accès : http://cemadoc.irstea.fr/cemoa/PUB00037902

Résumé :

Actuellement, les contraintes environnementales imposent d’obtenir la meilleure efficience possible de l’eau, d’éviter les gaspillages et de maîtriser l’application des produits phytosanitaires en limitant notamment les pertes par dérive. La modélisation du transport des gouttes est fondamentale pour comprendre les phénomènes en jeu et caractériser l’efficience des systèmes d’irrigation et de pulvérisation.

L’objectif du travail présenté est de développer un modèle physique qui décrive l’évolution de la taille et de la vitesse de la phase dispersée jusqu’à la cible. Cette thèse fait suite aux travaux de modélisation de l’atomisation primaire d’un jet qui serviront de conditions initiales. Les divers processus de collision, ségrégation et fragmentation seront pris en compte suivant le régime de l’écoulement. Eventuellement, ce modèle décrira les phénomènes externes tels que la dispersion liée au vent et l’évaporation.

L’intérêt de cette approche, par rapport aux approches empiriques utilisées jusqu’à présent, est d’une part de disposer d’un modèle générique, applicable aussi bien à la pulvérisation qu’à l’irrigation et d’autre part d’obtenir non seulement la répartition spatiale, mais aussi la taille des gouttes, qui conditionne les pertes par dérive et la qualité de l’apport d’eau ou de pesticide. Cette étude permettra de comprendre et quantifier les phénomènes physiques en jeu, de façon à pouvoir ensuite améliorer les matériels d’application.