Chaîne de bulles

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Une chaîne de bulles est un alignement de bulles montant de concert à travers un liquide sous l'effet de la poussée d'Archimède.

Les chaînes de bulles ont pour origine un site de nucléation ou le point d'injection d'un gaz. Leur vitesse de montée est supérieure à celle de bulles isolées par facilitation du flux de liquide en retour^[1]^,^[2], et la stabilité des bulles est renforcée sous l'effet des forces secondaires de Bjerknes^[3].

Exemples modifier

Chaînes de bulles dans des flûtes de champagne.

Des chaînes de bulles sont couramment observées dans les verres de boissons gazeuses (bière, champagne, etc.), où elles sont étudiées en vue de l'amélioration esthétique et gustative de ces boissons^[4]^,^[5]^,^[6].

Des chaînes de bulles sont également produites à travers des métaux fondus, notamment par injection d'un gaz de purge pour raffiner l'acier (séparation des inclusions indésirables par flottation) et l'homogénéiser^[7]^,^[8].

La dynamique des chaînes de bulles peut aussi jouer un rôle important dans le dégazage des magmas basaltiques et l'évaluation du risque volcanique^[9].

Notes et références modifier

↑ (en) Binbin Wang et Scott A. Socolofsky, « On the bubble rise velocity of a continually released bubble chain in still water and with crossflow », Physics of Fluids, vol. 27, n^o 10,‎ octobre 2015, article n^o 103301 (DOI 10.1063/1.4932176).
↑ (en) Joohyoung Lee et Hyungmin Park, « Flow induced by the single-bubble chain depending on the bubble release frequency », Physics of Fluids, vol. 34, n^o 3,‎ mars 2022, article n^o 033312 (DOI 10.1063/5.0083281).
↑ (en) Wenjuan Zhang et Yu An, « Instability of a bubble chain », Physical Review E, vol. 87,‎ 30 mai 2013, article n^o 053023 (DOI 10.1103/PhysRevE.87.053023).
↑ (en) Guillaume Polidori, Philippe Jeandet et Gérard Liger-Belair, « Bubbles and Flow Patterns in Champagne: Is the fizz just for show, or does it add to the taste of sparkling wines? », American Scientist, vol. 97, n^o 4,‎ juillet-août 2009, p. 294-301 (JSTOR 27859359).
↑ (en) Fabien Beaumont, Gérard Liger-Belair et Guillaume Polidori, chap. 12 « Convective Mass Transfer in a Champagne Glass », dans Hironori Nakajima, Mass Transfer: Advances in Sustainable Energy and Environment Oriented Numerical Modeling, 24 juillet 2013, 311-336 p. (DOI 10.5772/51956 ).
↑ (en) Omer Atasi, Mithun Ravisankar, Dominique Legendre et Roberto Zenit, « Presence of surfactants controls the stability of bubble chains in carbonated drinks », Physical Review Fluids (en), vol. 8,‎ 3 mai 2023, article n^o 053601 (DOI 10.1103/PhysRevFluids.8.053601).
↑ (en) O. Keplinger, N. Shevchenko et S. Eckert, « Visualization of bubble coalescence in bubble chains rising in a liquid metal », International Journal of Multiphase Flow (en), vol. 105,‎ août 2018, p. 159-169 (DOI 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2018.04.001 ).
↑ (en) Tim Haas, Christian Schubert, Moritz Eickhoff et Herbert Pfeifer, « A Review of Bubble Dynamics in Liquid Metals », Metals (en), vol. 11, n^o 4,‎ 19 avril 2021, p. 664- (DOI 10.3390/met11040664 ).
↑ (en) M. Lo, A. Loisel, M. Burton et E. W. Llewellin, « Evaluating bubble chain phenomena as a mechanism for open system degassing in basaltic systems », Journal of Volcanology and Geothermal Research, vol. 441,‎ septembre 2023, article n^o 107874 (DOI 10.1016/j.jvolgeores.2023.107874).

Bibliographie modifier

(en) « Articles scientifiques sur les chaînes de bulles », sur Google Scholar (consulté le 11 septembre 2023)

Portail de la physique

[1] (en) Binbin Wang et Scott A. Socolofsky, « On the bubble rise velocity of a continually released bubble chain in still water and with crossflow », Physics of Fluids, vol. 27, n^o 10,‎ octobre 2015, article n^o 103301 (DOI 10.1063/1.4932176).

[2] (en) Joohyoung Lee et Hyungmin Park, « Flow induced by the single-bubble chain depending on the bubble release frequency », Physics of Fluids, vol. 34, n^o 3,‎ mars 2022, article n^o 033312 (DOI 10.1063/5.0083281).

[3] (en) Wenjuan Zhang et Yu An, « Instability of a bubble chain », Physical Review E, vol. 87,‎ 30 mai 2013, article n^o 053023 (DOI 10.1103/PhysRevE.87.053023).

[4] (en) Guillaume Polidori, Philippe Jeandet et Gérard Liger-Belair, « Bubbles and Flow Patterns in Champagne: Is the fizz just for show, or does it add to the taste of sparkling wines? », American Scientist, vol. 97, n^o 4,‎ juillet-août 2009, p. 294-301 (JSTOR 27859359).

[5] (en) Fabien Beaumont, Gérard Liger-Belair et Guillaume Polidori, chap. 12 « Convective Mass Transfer in a Champagne Glass », dans Hironori Nakajima, Mass Transfer: Advances in Sustainable Energy and Environment Oriented Numerical Modeling, 24 juillet 2013, 311-336 p. (DOI 10.5772/51956 ).

[6] (en) Omer Atasi, Mithun Ravisankar, Dominique Legendre et Roberto Zenit, « Presence of surfactants controls the stability of bubble chains in carbonated drinks », Physical Review Fluids (en), vol. 8,‎ 3 mai 2023, article n^o 053601 (DOI 10.1103/PhysRevFluids.8.053601).

[7] (en) O. Keplinger, N. Shevchenko et S. Eckert, « Visualization of bubble coalescence in bubble chains rising in a liquid metal », International Journal of Multiphase Flow (en), vol. 105,‎ août 2018, p. 159-169 (DOI 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2018.04.001 ).

[8] (en) Tim Haas, Christian Schubert, Moritz Eickhoff et Herbert Pfeifer, « A Review of Bubble Dynamics in Liquid Metals », Metals (en), vol. 11, n^o 4,‎ 19 avril 2021, p. 664- (DOI 10.3390/met11040664 ).

[9] (en) M. Lo, A. Loisel, M. Burton et E. W. Llewellin, « Evaluating bubble chain phenomena as a mechanism for open system degassing in basaltic systems », Journal of Volcanology and Geothermal Research, vol. 441,‎ septembre 2023, article n^o 107874 (DOI 10.1016/j.jvolgeores.2023.107874).

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