Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Béchar - Mohamed Tahri
Affiliation
Département de Technologie
Auteur
CHEKIFI, Toufik
Directeur de thèse
KHELFAOUI Rachid (Maitre de conférence)
Co-directeur
DENNAI Brahim (Maitre de conférence)
Filière
Génie Mécanique
Diplôme
Doctorat
Titre
Microgouttes : étude de la production et la manipulation de microgouttes dans les écoulements fluidiques, dans les micro cannaux, aux profits du génie des procédés
Mots clés
Microgoutte, micro cannaux, production, fluidique, micro écoulement liquide
Résumé
La micro fluidique se propose d’imaginer de nouvelles techniques adaptées aux microsystèmes et permet d’attribuer aux microsystèmes des propriétés d’écoulements performantes malgré le caractère fortement laminaire de ces écoulements. Un aperçu général sur les microsystèmes à fluide est donné, incluant un aperçu bref des technologies de fabrication, des techniques de conception. Une partie de notre travail porte sur les travaux antérieurs sur les écoulements dans les micros canaux. Nous exposons ensuite les détails des simulations numériques (en utilisant le code commercial, Fluent) concernant l’analyse des micro-écoulements liquides. La génération de gouttelettes s’effectue habituellement par agitation mécanique vigoureuse. Les systèmes microfluidiques offrent une alternative aux systèmes classiques. Pour cela, il existe différentes techniques d’émulsifications microfluidiques. Les microstructures véhiculent localement des quantités beaucoup moins importantes de réactif que les procédés classiques, l’élévation de température devient alors facilement gérable. Les micro-réacteurs permettent de travailler dans des conditions de sécurité quasi maximales mais aussi d’augmenter la sélectivité chimique des réactions. La première technique développée pour générer des gouttes de façon contrôlée en microsystème [Thorsen 2001], [Nisisako 2002], elle consiste en l’intersection d’un canal contenant la phase dispersée avec un canal contenant la phase porteuse. Les deux phases forment une interface à la jonction, et la phase dispersée, envahissant le canal principal, finit par se détacher. Plusieurs modèles physiques ont été proposés pour décrire le mécanisme de rupture. Le premier décrit par Thorsen et al. [Thorsen 2001], propose un mécanisme lié à la compétition entre forces capillaires et forces visqueuses. D’autres groupes ont élaboré des modèles basés sur la chute de pression due à la présence d’une phase dispersée dans le canal [Garstecki 2006]. La génération de gouttes est affectée par de nombreux paramètres incluant la taille du canal secondaire relativement au canal principal [Dreyfus 2003] et le caractère mouillant de la phase continue sur les parois. Dans tous les cas, la taille des gouttes est ajustable par variation du rapport des débits entre la phase dispersée et la phase continue.
Statut
Signalé