ثحبلاو يلاعلا ميلعتلا ةرازو ا ل يملع

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE D'ORAN-
Mohamed Boudiaf
Faculté des Sciences
Département de Physique
Spécialité : Physique Option : Physique et ses applications matière molle
Mémoire présenté par :
CHALANE Bilal
Pour l’obtention du diplôme de Magister en physique
Thème
SOUTENU LE : 20/06/2012
Devant la commission d’examen composée de :
Président
ELCHIKH Mokhtar
Professeur
U.S.T.O.M.B
Rapporteur
ALLA Hocine
M. Conf. A
U.S.T.O.M.B
Examinateur
HAMMOU Bouziane Amine
M. Conf. A
U.S.T.O.M.B
Examinateur
MESSAAD Mohamed
M.Conf. A
U.S.T.O.M.B
Année universitaire 2011/2012
ÉTUDE NUMÉRIQUE DU COMPORTEMENT D’HUILE
COLORÉE POSÉE SUR SUBSTRAT SOLIDE SOUS L’EFFET
D’UN CHAMP ÉLECTRIQUE

Remerciements
Tout d’abord, je remercie Dieu le tout puissant et miséricordieux de m’avoir
aidé et guidé tout au long de mon étude.
Mes premiers remerciements, chaleureux et pleins de reconnaissance, vont bien
évidement à Dr. Alla Hocine, qui a été un Directeur de mémoire tout à fait
exceptionnel.
Je veux adresser tous mes remerciements à Mr M. ELCHIKH Mokhtar,
Professeur au département de physique, qui m’a fait l’honneur de présider le jury
de ce mémoire.
J’exprime également ma gratitude aux Dr HAMOU Boziane Amine maitre
de conférence au département de physique et Dr MESSAAD Mohamed
maitre de conférence au département de physique, qui ont accepté d’examiner ce
travail et de me faire l’honneur de participer au jury.
Ma profonde gratitude s’adresse ainsi à FREIFER.S pour son aide, ses
conseils et son soutien, qui m’ont permis d’entamer et de réaliser ce travail.
Je tiens à remercier aussi, toute personne qui a contribue de prés ou de loin a
l’élaboration de ce travail.

Dédicace
Je dédie se travail :
A la personne qui ma toujours soutenu, mon cher père.
A la personne qui ma toujours aimé et encouragé ma chère mère.
A mes soeurs.
A toutes les familles CHALANE, FEKIR, HADJLAOUI ET
ZORGUI.
A mes chères amis.
Que dieu le tout-puissant puisse guider nos coeurs et nos pensées pour le bien de
tous, et que la science soit au service du progrès et du bonheur des hommes.

R
Ré és su um mé é : :
L’électromouillage est devenu dans ces dernières années l’un des outils les plus utilisés pour
manipuler des petites quantités de liquide sur les solides.
Il a plusieurs applications intéressantes telles que : les laboratoires sur puces, les lentilles réglables,
l’affichage…etc.
Le présent travail consiste à contribuer par l’élaboration d’un modèle numérique CFD, à travers une
simulation en deux dimensions, en utilisant un écoulement multiphasique (modèle VOF), mis en
oeuvre dans le logiciel Ansys Fluent 12.0.16, afin de vérifier les résultats expérimentaux relatifs [10] à
la comparaison des différents paramètres physique (la variation de la zone blanche en fonction du
champ électrique, l’angle de contact en fonction du champ électrique,…etc) de l’électromouillage.
On a constaté un bon accord entre les résultats expérimentaux et numériques.
M
Mo ot ts s c cl lé é : : électromouillage, angle de contact, zone blanche, simulation, Ansys Fluent.
A
Ab bs st tr ra ac ct t : :
The electrowetting has become in recent years one of the most used tools for manipulating small
amounts of liquids on solids.
It has several interesting applications such as labs on chips, adjustable lenses, display ... etc.
The present work is to contribute through the development of a CFD numerical model through a
simulation in two dimensions, using a multiphase flow (VOF model), implemented in the software
Ansys Fluent 12.0.16 to verify the experimental results [10] to compare the different physical
parameters (the change in the white area as a function of electric field, the contact angle as a function
of electric field, etc ...) of electrowetting.
There was a good agreement between experimental and numerical results.
K
Ke ey yw wo or rd ds s : : electrowetting, contact angle, white area, simulation, Ansys Fluent.

SOMMAIRE
INTRODUCTION GENERALE…………………….…………………………………………..1
Etat de l’art.....................................................................................................................…...3
CHAPITRE I : Notions Fondamentales Sur L’électromouillage
I.2.CONEXTE THÉORIQUE DE L’ELECTROMOILLAGE : [1] ........................................... 7
I.2.2.La Théorie D’électromouillage Pour Des Substrats Homogènes ....................................... 8
I.2.2.1.L'approche Thermodynamique Et Electrochimique ..................................................... 8
I.2.2.2.L’approche électromécaniques ................................................................................. 11
I.2.3.Extensions de la théorie classique d’électromouillage ....................................................... 14
I.2.3.1.Structure Fine De La Ligne Triple ............................................................................. 14
I.2.3.2.Champs Electriques A Courant Alternatif .................................................................. 15
I.3.LES PROPRIETES DES MATERIAUX ......................................................................... 19
I.4. SATURATION DE L'ANGLE DE CONTACT .............................................................. 22
I.5. LES ASPECTS DYNAMIQUES D’ELECTROMOUILLAGE .......................................... 25
I.6. QUELQUES APPLICATIONS D’ELECTROMOUILLAGE ........................................... 27
I.6.1. Pompage ................................................................................................................... 27
I.6.2.Lentilles Liquides ........................................................................................................ 27
I.6.3. Ecran ....................................................................................................................... 27
CHAPITRE II : Aperçu Sur Le Code De Calcul Fluent
II.1.SIMULATION NUMERIQUE ...................................................................................... 32
II.2.ARCHITECTURE DU LOGICIEL GAMBIT ................................................................ 33
II.2.1 Le Pré Processeur GAMBIT ........................................................................................ 34
II.2.2.Maillage .................................................................................................................... 34
II.2.3.Choix Du Type Du Maillage ....................................................................................... 34
II.2.4.Techniques Générales De Génération Du Maillage ......................................................... 35
II.2.5 Spécification Du Schéma Du Maillage .......................................................................... 36
II.2.6 Spécification Du Type Du Maillage Des Eléments Face ................................................... 36