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Mesure de la taille des gouttelettes

Une buse de pulvérisation produit un spectre de tailles de gouttelettes qui peut souvent être réduit à un seul chiffre. L’utilisation de ce chiffre est utile pour comparer les gouttelettes de plusieurs buses.  Il y a deux éléments à considérer lorsque vous mesurez la taille des gouttelettes. Tout d'abord, il y a différentes tailles de gouttelettes dans un jet, il faut donc en faire la moyenne. Deuxièmement, il existe différentes méthodes pour analyser les pulvérisations, et elles donneront des résultats différents selon le type de pulvérisation. Il est important de savoir quelle méthode est utilisée, en particulier pour que la même méthode soit utilisée lors de la comparaison des pulvérisations de plusieurs buses.

Différentes moyennes:

Diamètre moyen (D10)

• La moyenne des diamètres de toutes les gouttelettes d’une pulvérisation.

Volume moyen (D30)

•  Le volume des gouttelettes qui, multiplié par le nombre total de gouttelettes est égal au volume total du jet.

Diamètre moyen représentatif (D32):

•  Le diamètre de gouttelette dont le ratio du volume divisé par la surface est égal à celui du jet complet.

Diamètre médiant (DV0.5)

•  50% des gouttelettes du jet ont un diamètre supérieur à cette valeur, et 50% ont une valeur inférieure.

- DV0.1 Représenterait le diamètre pour lequel 10% des gouttelettes seraient plus petites et DV0.9 celui pour lequel 90% des gouttelettes seraient plus petites.

Étendue relative

C’est une mesure qui définie comment varie la taille des gouttelettes dans un jet. Elle est définie par: Rs= (DV0.9-DV0.1)/DV0.5

Utilisation des différents termes :

Le diamètre moyen représentatif:

Le diamètre moyen représentatif est un des moyens les plus utilisés pour caractériser une pulvérisation. Le ratio obtenu en divisant volume par la surface est le même que celui de la pulvérisation complète. Pour cette raison, le diamètre moyen représentatif est utilisé pour la plupart des calculs. Chaque fois que la superficie totale est un paramètre critique comme pour les applications de refroidissement ou de dépollution des gaz, le diamètre moyen représentatif est un bon outil de comparaison pour définir la pulvérisation la plus efficace.

Diamètre médiant

Le diamètre médiant est utile quand la dérive d’un fluide est importante. Lors par exemple, de la pulvérisation d’un produit toxique, il est important de s’assurer qu’il n’y ait que très peu de gouttelettes en dessous d’une certaine taille, car elles pourraient être emportées par le vent.

Étendue relative

Quand une pulvérisation très uniforme est requise, une durée relative faible est préférable. Les gouttelettes de tailles similaires ont tendance à se comporter de la même façon e t à suivre la même trajectoire. S’il y a de grands écarts de tailles, les gouttelettes auront tendance à se regrouper par taille.

Comment une plus grande taille moyenne de gouttelette peut signifier la présence de plus de petites gouttelettes.

Pour démontrer ce phénomène nous devons comparer deux pulvérisations différentes. Pour schématiser et simplifier, nous représentons les gouttes comme des cubes plutôt que comme des sphères. Les cubes ont respectivement des côtés de 1, 2, 3 et 4 unités de longueur. Ce qui veut dire qu’ils ont respectivement des volumes de 1, 8, 27 et 64 unités.

La taille moyenne des gouttelettes est déterminée en multipliant le nombre de gouttelettes de chaque taille par la longueur de leur côté, en additionnant ces totaux et en les divisant par nombre total de gouttelettes.

 

 


Exemple de jet n°1

Goutte taille 1

Goutte taille 2

Goutte taille 3

Goutte taille 4

Nombre de gouttes

2

2

2

2

Volume par goutte

1

8

27

64

Volume total

2

16

54

128

Volume total

200

Taille moyenne

2.5

Exemple de jet n°2

Goutte taille 1

Goutte taille 2

Goutte taille 3

Goutte taille 4

Nombre de gouttes

0

8

5

0

Volume par goutte

1

8

27

64

Volume total

0

64

135

Volume total

199

Taille moyenne

2.38

 

Donc comme nous pouvons le constater en observant ces deux exemples, le jet n°2 a une taille de gouttelettes moyenne plus petite que le jet n°1 sans avoir de gouttes de taille 1. Si nous devions sélectionner un jet uniquement sur sa taille de gouttelettes tout en étant certain qu’il n’y ait que très peu de gouttelettes d’une taille inférieure à une certaine valeur, alors nous choisirions le jet n°1 pour sa taille moyenne supérieure.

En considérant les gouttelettes sphériques, le principe est exactement le même.

 

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