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Un grand pas pour l’IMFT après le lancement d’une manip sur l’ISS

22 juillet

Depuis les 10 dernières années, l’IMFT réalise régulièrement des expériences en microgravité au cours de vols paraboliques. L’équipe de C. Colin (Pr INP) et de J. Sébilleau (MC INP) passe à la vitesse supérieure ce 25 juillet, en envoyant une expérience sur la station spatiale internationale, via le lanceur SpaceX-18.
Elle rejoint le 9 août le Fluid Science Lab pour commencer les tests de fonctionnalités le 12 août.
Le gain concerne les conditions de microgravité, passant de 10-2 G dans un avion à 10-5 G dans la station, et la durée d’expérimentation, planifiée à 5 mois. 650 essais de 10 secondes chacun seront ainsi réalisés et vont servir de base de données pour valider des simulations numériques effectuées avec le code de calcul scientifique DIVA , mis au point par S. Tanguy (MC UT3).
Cette expérience de l’Agence Spatiale Européenne se nomme RUBI (Reference mUltiscale experiment for Boiling Investigation). Elle vise à étudier l’ébullition d’une bulle de vapeur sur une paroi chauffée, à caractériser sa dynamique ainsi que les transferts thermiques à l’aide d’une caméra rapide et de thermographie Infrarouge.
Avec le support technique de G. Ehses (AI CNRS), de l’atelier de conception mécanique et du service Signaux-Images du laboratoire, cette expérience a été mise au point par l’équipe de l’IMFT qui y travaille depuis 2005, en collaboration avec une dizaine d’autres équipes européennes dont l’Université de Darmstadt (Allemagne), l’Université de Pise (Italie), l’Université Aix-Marseille, l’Université Libre de Bruxelles.

L’IMFT est plus particulièrement impliqué dans l’étude de la croissance et du détachement d’une bulle dans un écoulement. Ces expériences à l’échelle de la bulle doivent permettre d’améliorer la modélisation des transferts de chaleur en ébullition dans les systèmes diphasiques complexes. L’une des applications visée est le contrôle thermique des composants électroniques dans les satellites ou dans le cadre de la propulsion spatiale.
La prochaine étape consistera à étudier l’interaction de plusieurs bulles se vaporisant sur la paroi, en passant d’abord par la case approche théorique.

Le déroulement de l’expérience est automatisé mais contrôlé en temps réel par le centre B. USOC (Belgian User Support and Operations Centre) assurant l’interface avec la NASA et avec la station spatiale.
Le suivi de l’expérience en vol et le traitement des données est confié à Qaisar Raza, post-doctorant IMFT financé pour 24 mois par le CNES ; il est chargé de récupérer les données et de traiter les images en vue de leur exploitation ultérieure pour valider des modèles théoriques et des simulations numériques.

Photographies et vidéo : Étude de la dynamique de bulles formées en paroi par injection ou ébullition - effet de la gravité et des forces hydrodynamiques, dans le cadre de la thèse de Michel Lebon (2016)

Voir la présentation de l’ESA

Contact :

Catherine Colin