Caractérisation de la neige produite en soufflerie climatique

Résumé spositifs expérimentaux de la soufflerie climatique Jules Verne permettent dʹobtenir de la neige dont la qualité, mesurée par la teneur en eau liquide résiduelle, peut être ajustée. Des mesures de masse volumique, de la forme des grains de neige ainsi que de leur taille permettent de rapprocher la neige produite dʹune neige naturelle du type « grains fins » qui aurait déjà commencé son évolution temporelle ou qui serait charriée par le vent. Le procédé de fabrication — injection dans un air ambiant en température négative dʹun mélange air-eau sous forte pression à partir de « canons à neige » — a été modélisé et comparé à lʹexpérience. Cette modélisation simplifiée utilise la théorie de Goertler pour le jet dʹair, les lois de la balistique classique pour les gouttes dʹeau et les lois de transferts de chaleur et de masse en convection forcée et évaporation pour les mécanismes de congélation des gouttes dʹeau. Elle rend compte de lʹadéquation entre le temps de parcours des particules et le temps de congélation ainsi que, dans certaines limites, de lʹévolution de la teneur en eau liquide en fonction de la distance aux canons. the experimental devices of the Jules Verne climatic wind tunnel, it is possible to make snow that has a specified liquid water content. Measurements of the density of the snow mantle and of the shape and size of the snow grains show that the snow produced is equivalent to 12-day-old natural snow or snow drifted by wind. This paper describes a theoretical model of the snow-making process. The model describes the injection of a high pressure water/air mixture with “snow guns” into low-temperature ambient air. This model uses the Goertler theory for the air jet, the classic ballistic laws for the water droplets and the heat and mass transfer laws in forced convection and evaporation for the freezing mechanisms of the water droplets. This model provides good agreement between the flying time and the freezing time of the water droplets within certain limitations. The variation of the liquid water content as a function of the distance from the snow gun is also well described.