Effet leidenfrost
Effet Leiden Frost
Durée de vie d’une goutte,
TIPE – Antoine Bergerot – juin 2008
Introduction
But du TIPE •Interpréter la stabilité étrange d’une goutte déposée sur substrat très chaud•Prévoir sa durée de vie à température donnée du substrat •Déterminer les limites du modèle théorique que je propose
Problématique : Peut-on prévoir la durée de vie d’une goutte de Leidenfrost
Plan del’exposé
1. La caléfaction : Approche théorique • • • Introduction à la caléfaction Approche du problème étudié Modélisation – détermination de la durée de vie
2. Étude pratique • • • Conceptiondes différentes expériences Résultats expérimentaux Analyse des expériences
3. Conclusion
La caléfaction approche théorique
Introduction
Deux phénomènes expliqués par des conditionsdifférentes
La présence de la couche de vapeur sous jacente à la goutte à partir d’une température critique permet d’expliquer ces différences.
La caléfaction approche théorique
Approche du problèmeétudié
On remarque l’existence de 3 phases distinctes sur la courbe de Leidenfrost
La caléfaction approche théorique
Modélisation
Problématique : Estimer la durée d’une goutte déposée sur unsubstrat à la température de Leidenfrost en fonction de son volume initial. Modèle :
•la goutte est une demi sphère •les échanges de chaleur se font principalement par diffusion
La caléfactionapproche théorique
Modélisation
On peut ainsi établir une équation différentielle sur le volume
Équation différentielle à variables séparables Que l’on intègre avec V=V0 à t=0 V=0 à t=tvap Ce qui amèneà l’expression tvap= k.V00.3548
Avec k constante (en s.L-1 )
Étude pratique
Conception expérimentale
Conditions exigées pour le mode opératoire •Pouvoir calibrer le volume des gouttes déposées•Parvenir à obtenir une température précise du solide sur lequel on déposera la goutte •Réduire la mobilité de la goutte caléifiée •Choisir un liquide adapté
Étude pratique
Conception…