Goutte pendante

La goutte pendante est une goutte suspendue à partir d'une aiguille dans une phase liquide volumique ou gazeuse. La forme de la goutte résulte du lien entre la tension de surface ou la tension interfaciale et la gravité. Dans la méthode de la goutte pendante, la tension de surface ou la tension interfaciale est calculée à partir de l'ombre d'une goutte pendante à l'aide de l'analyse de profil de goutte.

Données fondamentales

Une pression augmentée est produite à l'intérieur de la goutte suite à la tension interfaciale entre la phase intérieure et extérieure. Le rapport entre la différence de pression Δp, les rayons de courbure de la surface r1 et r2 et la tension interfaciale est décrit par l'équation de Young-Laplace :

La goutte pendante est déformée sous l'effet de la gravité, car une pression hydrostatique qui affecte les principaux rayons de courbure r1 et r2 est produite à l'intérieur de la goutte à cause du poids.

Goutte pendante

Comme la pression hydrostatique dépend de la hauteur, la courbure de l'interface de la goutte change également dans la direction verticale. La goutte pendante prend alors la forme d'une poire.

Le degré de déviation de la forme sphérique est donné par le rapport entre le poids de la goutte et sa tension de surface. Si la différence de densité entre les phases est connue, la tension de surface peut être calculée à partir de la forme de la goutte. Il n'est pas possible d'utiliser n'importe quelle échelle. En réalité, les dimensions réelles de la goutte sont utilisées dans le calcul.

Lorsqu'une mesure est effectuée, l'échelle de l'image vidéo est d'abord mesurée afin d'accéder aux dimensions réelles de la goutte. Le profil de la goutte est ensuite déterminé à partir de l'image vidéo de la goutte dosée à l'aide de l'analyse sur une échelle de gris. Un paramètre de profil désigné par B est ensuite modifié avec une méthode numérique jusqu'à ce que le profil de la goutte calculé corresponde au profil réel. La tension interfaciale est calculée à partir de la différence de densité Δρ et du paramètre B modifié.