Abstract:
Les ultrasons, via le phénomène de cavitation acoustique qu’ils engendrent dans l’eau, sont
susceptibles de produire de l’hydrogène (H2) selon une série de réactions chimiques dans les
bulles (sonochimie). Dans la présente étude, la taille des bulles acoustiques capables de
produire du H2 a été théoriquement étudiée. Des simulations numériques des réactions
chimiques se déroulant dans une bulle remplie d’argon et de vapeur d’eau ont été effectuées
pour plusieurs rayons ambiants de bulles à différentes fréquences, intensités acoustiques et
températures du liquide dans l’objectif d’examiner l’effet de ces paramètres sur la taille des
bulles actives en terme de produisent d’hydrogène. Le modèle employé combine la
dynamique d’implosion d’une bulle de cavitation acoustique avec un modèle de cinétique
chimique adoptée. Les résultats numériques ont montré que, dans toutes les conditions, il
existe un rayon ambiant optimal pour une production maximale de H2 dans la bulle. La
gamme des rayons de la population active pour la production de H2 diminue avec
l’augmentation de la fréquence et la température du liquide et augmente pour une élévation de
l’intensité acoustique.
