La pulvérisation:
La technique de pulvérisation est utilisée dans des domaines où il est nécessaire de disperser une phase liquide en une phase gazeuse. De cette manière, l'interface présente entre le fluide et son environnement est augmentée dans des proportions très importantes. Entre autres applications, la pulvérisation d'un liquide est courante lorsque le but est son évaporation, comme cela est le cas lors de la combustion ou du séchage.

Les buses de pulvérisation:
La majorité des buses de pulvérisation se présentent sous la forme d'orifices calibrés au travers desquels doit passer le liquide, l'air, le mélange, etc. sous pression.
À sa sortie dans l'atmosphère, le jet de liquide se désintègre en gouttelettes qui relève du micron, qui, atteignant la cible, donnent lieu à une répartition plus ou moins uniforme.

En conditions statiques, la répartition peut varier selon le type de buse qui détermine le type de jet ( Cônes pleins, jets plats, jets rectilignes, cônes creux...) , mais également la préssion. La hauteur de la buse par rapport à sa cible à également une influence notoire sur la répartition.

Cônes pleins axiaux à effet de turbulence:
La mise en rotation du liquide est provoquée par un insert en forme d'hélice . La turbulence est contrôlée par la forme et les dimensions de la chambre . La surface couverte est en forme de cercle plein avec une distribution uniforme des gouttelettes . En fonction du profil de l'orifice de sortie, l'angle de pulvérisation est plus ou moins large . Un usinage spécifique de l'orifice de sortie permet , par effet Coanda , de couvrir une surface pleine proche du carré .

Cônes pleins axiaux à effet d'impact : La veine de liquide , à la sortie de l'orifice est projetée sur une surface en forme de spirale et se désagrège en fines gouttelettes . L'empreinte formée est proche d'un cône plein mais la répartition n'est pas parfaitement uniforme .

Cônes pleins tangentiels à effet de turbulence : Cette technique permet d'obtenir un cône creux . Un usinage spécifique du fond de la chambre " casse " une partie du flux en rotation pour combler la partie centrale du jet et former le cône plein . Sans insert , ces buses sont peu sensibles au bouchage.

Jets plats standards : Le liquide sous pression est guidé axialement dans la chambre de la buse et traverse un orifice de forme elliptique.

Jets plats " miroirs " à effet d'impact : Le liquide sous pression est guidé dans la chambre de la buse , traverse un orifice cylindrique et se réfléchit sur la surface d'un déflecteur . Le profil du déflecteur permet le renvoi du jet presque tangentiellement et produit une empreinte en forme de rectangle long et étroit dont la répartition des gouttelettes est uniforme .

Jets plats "cuillères" à effet d'impact : Leur fonctionnement est proche des jets plats " miroirs " mais le déflecteur utilisé ne dévie que très peu le jet de sa trajectoire pour lui conserver toute sa vitesse . A pression , angle , et débit égal , l'impact du jet engendré par ces buses est supérieur aux autres buses à jet plat.

Jets rectilignes: Contrairement aux autres types de buses , la pulvérisation d'un jet rectiligne doit être la plus tardive possible de manière à conserver l'effet d'impact maximum . La qualité du jet dépendra essentiellement du profil interne de la buse . Un flux de liquide bien stabilisé et guidé permettra de retarder au maximum la dispersion du jet .

Cônes creux tangentiels à effet de turbulence : Le liquide est introduit tangentiellement dans une chambre de turbulence pour être mis en rotation . Sous l'effet centrifuge il se plaque à la paroi interne de la chambre avant d'être éjecté par l'orifice de sortie . L'écran de fines gouttelettes forme ainsi une empreinte circulaire creuse.

Cônes creux axiaux à effet d'impact : La veine de liquide , à la sortie de l'orifice est projetée sur un déflecteur cônique , dont le profil permet d'obtenir un cône creux à grand angle de dispersion . L'effet d'impact garantit une pulvérisation fine. Grâce à un excellent coefficient de contraction , à section égale , leur débit est supérieur aux autres cônes creux . Ces buses sont principalement utilisées en protection incendie. Si le déflecteur est pourvu de rainures , une partie du liquide est projetée dans la partie centrale du cercle , formant ainsi une empreinte proche d'un cône plein .

Cônes creux axiaux à effet de turbulence : Les cônes creux axiaux à effet de turbulence peuvent aussi servir à " atomiser " un liquide . Le principe est identique , mais pour obtenir une grande finesse de gouttelettes , les débits assurés par ces buses sont faibles .De part leur finesse , les gouttelettes manquent d'énergie cinétique et sont donc très sensibles aux frottements et courants de l'air. La portée du jet atomisé est faible mais sa dispersion dans l'air est rapide .

Pour en savoir plus :
Pulvérisation d'alliage liquide par jet gazeux d'argon - Département Matériaux Métalliques et Procédés
http://www.onera.fr/cahierdelabo/french/turb1.htm

Remerciements :
Nous remercions PNR FRANCE qui est en mesure de vous proposer toute les gammes de buses de pulvérisation détaillées dans ce dossier, pour son aide dans la réalisation de ce sujet.
Contact: Tél : 33 (0)1 60 17 63 65