Cet article présente une simulation numérique des interactions hydrodynamiques entre une plaque solide en mouvement, un film liquide entraîné par cette plaque et un fluide gazeux au repos ou structuré en jet plan impactant ce film, dans une hypothèse de géométrie cartésienne 2D essentiellement, mais également 3D. Cette problématique se rencontre dans des applications procédés "matériaux" (contrôle d'épaisseur de dépôt ou d'états de surface en sidérurgie) ou pour dans les parois protectrices (des véhicules spatiaux en phase de rentrée atmosphérique ou des réacteurs de fusion nucléaire) et d'une certaine façon dans des problèmes de condensation avec balayage par un écoulement gazeux. Ce problème allie de nombreuses difficultés physiques et numériques : traitement des interfaces liquide-gaz et des instabilités qui y prennent naissance, turbulence dans la zone gazeuse et éventuellement dans la zone liquide. Une autre difficulté est inhérente aux multiples échelles rencontrées : procédé à l'échelle centimétrique-métrique, épaisseur de film à l'échelle millimétrique-micronique, échelles de turbulence variées. Notre travail va tenter de vaincre ces difficultés et de produire des résultats en conditions réelles ... ou du moins au plus près de celles-ci.

Le développement du jet libre est relativement bien connu, ce n'est pas le cas du jet plan turbulent en présence d'un impact. En effet, selon la distance H de la paroi d'impact, et de l'épaisseur initiale e du jet, le développement se fera de manière relativement différente à cause du confinement qui conditionne l'expansion du jet. À la différence du jet libre, il n'existe pas à l'heure actuelle de base de données complète ni de modèle global permettant de décrire analytiquement la décroissance de la vitesse moyenne dans le plan de symétrie des jets plans en impact. La littérature fait bien état de lois semi-empiriques, mais les relations correspondantes ne concernent que quelques zones de la région de jet : le cône potentiel et la zone d'affinité principalement.Le travail présenté concerne d'une part, l'établissement d'une corrélation générale capable de décrire l'évolution de la vitesse axiale quelles que soient l'épaisseur du jet et la distance à l'impact, et d'autre part, la description du champ de turbulence du jet et les lois d'épanouissement latéral. Les résultats du modèle de décroissance de la vitesse axiale sont aussi comparés et validés à l'aide de mesures expérimentales obtenues par vélocimétrie laser à effet Doppler.