Atomisation du jet d'un canon d'irrigation: modélisation eulérienne et validation

In France, irrigation concerns 6 % of the area and 40 % of the consumption in water. Taking into account the important number of stakes bound to the irrigation by sprinklers, it becomes necessary to improve the performances of this method of irrigation. The improvement passes by a good knowledge of the droplets distribution formed during the jet atomization. The work made in this thesis is a new approach, both for the atomization of the liquid and for its dispersion, developed within the framework of the turbulent flow modelling with variable density. With an Eulerian model, the two-phase (air-water) mixture is treated as a single fluid. The liquid fragments size is modelled through an equation of transport of the "liquid surface density". The model was implemented on a platform of calculation (Genmix) dedicated to the resolution of parabolic equations of boundary-layer type. The measurements took place in the truth size by using a standard irrigation gun provided with a 22,5 mm diameter nozzle. The experimental part involved the implementation of three complementary optical measurement systems (intrusive or none). / En France, l'irrigation concerne 6% de la superficie et 40% de la consommation en eau. Vu le nombre important d'enjeux liés à l'irrigation par aspersion, il devient nécessaire d'améliorer les performances de ce mode d'irrigation. L'amélioration passe par une bonne connaissance de la granulométrie des gouttes formées au cours de l'atomisation du jet. Le travail effectué dans cette thèse est une approche nouvelle, tant pour l'atomisation du liquide que pour sa dispersion, développée dans le cadre de la modélisation de la turbulence à masse volumique variable. Par la modélisation Eulérienne, le mélange diphasique eau-air est traité comme un seul fluide. La taille des fragments liquides est modélisée par l'intermédiaire d'une équation de transport de la densité de surface liquide. Le modèle a été implanté sur une plate-forme de calcul Genmix dédiée à la résolution d'équations paraboliques de type couche limite. Les essais se sont déroulés en vrai grandeur en utilisant un canon muni d'une buse d'un diamètre de 22,5 mm. La partie expérimentale a entraîné la mise en oeuvre de trois systêmes de mesure optiques complémentaires ( intrusifs et non-intrusif).