Lois d’échelles pour l’impact d’une goutte de pluie sur un sol : approches théorique et numérique - Université Pierre et Marie Curie Accéder directement au contenu
Poster De Conférence Année : 2015

Lois d’échelles pour l’impact d’une goutte de pluie sur un sol : approches théorique et numérique

Résumé

L’érosion hydrique des sols est un phénomène néfaste pour l’environnement. Elle est dévastatrice pour les

sols agricoles et l’écosystème. L’un des principaux facteurs initiateurs de ce type d’érosion est la pluie. En

effet, l’impact les gouttes de pluie crée une force cisaillante qui arrache les particules du sol (voir [1]). La

compréhension de ce mécanisme est encore mal connu et peu modélisé.

L’approche proposée ici consiste à modéliser l’impact d’une seule goutte sur un film liquide de différentes

épaisseurs. Nous nous intéressons principalement à la pression et au taux de cisaillement créés par la goutte aux

premiers instants de l’impact. Ces deux quantités sont, en effet, à l’origine de la désagrégation et du détachement

des particules du sol. Nous combinons des études théoriques et numériques pour comprendre le comportement

de ces forces selon l’épaisseur du film liquide. Ainsi, deux régimes de comportement se distinguent : celui des

films minces et des films épais.

En ce qui concerne la simulation de l’impact de la goutte (voir figure 1), elle est modélisée avec le logiciel

Gerris, solveur Navier-Stokes conçu pour les écoulements incompressibles (voir [3]).

Les résultats (voir [2]) montrent que la contrainte de cisaillement dépend principalement du ratio entre la

hauteur de la lame d’eau et le diamètre de la goutte. La pression maximale se situe au centre de l’impact. Quant

à la position radiale de la moitié de cette pression, elle se déplace en racine carrée du temps après l’impact pour

les films d’eau minces. De plus,il existe des profils auto-similaires tant pour la pression que pour le cisaillement.

Ces auto-similarités sont plus évidentes pour les films minces aux premiers instants de l’impact.

Fichier principal
Vignette du fichier
NouhouBako15_{FC1E0302-27A0-442D-8759-1DAC4ED4B900}.pdf (2.26 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Accord explicite pour ce dépôt

Dates et versions

hal-01183737 , version 1 (10-08-2015)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01183737 , version 1
  • PRODINRA : 319595

Citer

Amina Nouhou Bako, Frédéric Darboux, François James, Christophe Josserand, Carine Lucas. Lois d’échelles pour l’impact d’une goutte de pluie sur un sol : approches théorique et numérique. La mécanique des fluides numérique (27e année), Feb 2015, Paris, France. , 2015. ⟨hal-01183737⟩
192 Consultations
148 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More