Ces travaux se sont déroulés sous la direction de Samuel SIEDEL (SIMaP), et financés par le CNES et le MESR.
La dynamique des bulles est essentielle pour le transfert de chaleur par ébullition dans la gestion thermique, en particulier en microgravité où la poussée d'Archimède est absente. Bien que les champs électriques statiques DC aient été utilisés pour améliorer le détachement des bulles via l'électrohydrodynamique (EHD), le passage aux fluides "diélectriques à fuites" (leaky) modernes (avec une conductivité non négligeable) a créé une lacune dans les connaissances : l'interaction entre les forces de polarisation et la force de Coulomb (dépendante de la polarité) est mal comprise, menant à des résultats contradictoires. Cette thèse déconstruit ces forces concurrentes en utilisant l'injection de gaz adiabatique. Une première étude au sol a révélé que les champs DC induisaient des instabilités dépendantes de la polarité (attribuées à la force de Coulomb), tandis que les champs AC à haute fréquence isolaient l'effet d'élongation stable de la force de polarisation.
Une seconde phase a utilisé une plateforme certifiée de vol pour des expériences terrestres et en vol parabolique (microgravité). Ces tests ont confirmé une profonde dépendance à la polarité, révélant que les champs DC négatifs sont significativement plus efficaces et stables pour déclencher le détachement des bulles. En microgravité, l'EHD s'est avéré être un substitut efficace à la poussée d'Archimède, et les champs périodiques unipolaires ont permis un contrôle précis par verrouillage de phase des bulles. Ces résultats établissent que pour les fluides diélectriques à fuites, la force de Coulomb transitoire est le mécanisme critique régissant la stabilité et le contrôle du système, tandis que les forces de polarisation permettent d'obtenir des oscillations de résonance. Ceci fournit un nouveau cadre physique pour la conception de systèmes thermiques EHD avancés pour les applications terrestres et spatiales.