Hydrodynamique et transfert de matiere de l'ecoulement annulaire tourbillonnaire produit par une entree tangentielle du fluide

Hydrodynamics and mass transsfer in the annular swirling flow induced by a tangential inlet

• Auteur / Autrice : Patrick Legentilhomme
• Direction : Jack Legrand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

Ce travail est consacre a l'etude de l'hydrodynamique et du transfert de matiere dans une cellule annulaire munie d'une entree tangentielle generant un ecoulement tourbillonnaire non-entretenu swirl flow. La partie experimentale de cette etude comporte trois volets: 1) la determination, par une methode electrochimique, du transfert de matiere global entre le liquide et le cylindre interieur de la cellule. Suivant la valeur du rapport entre le diametre de l'entree tangentielle et l'epaisseur de l'espace annulaire, trois types d'hydrodynamique sont mis en evidence. Les resultats experimentaux sont correles en fonction des parametres hydrodynamiques et geometriques; 2) la visualisation de l'ecoulement en utilisant une technique electrochimique basee sur le virage d'un indicateur colore obtenu par degagement d'hydrogene; 3) enfin, une etude locale de l'hydrodynamique et du transfert de masse dans le cas particulier ou le diametre de l'entree tangentielle est egal a l'entrefer de l'espace annulaire. Ce travail nous permet de caracteriser plus precisement la degenerescence des structures tourbillonnaires lorsque l'on s'eloigne de l'entree tangentielle. Le deuxieme axe de cette etude concerne la modelisation numerique de l'ecoulement et du transfert de matiere dans ce type de cellule en employant une methode de differences finies pour resoudre les equations de la couche limite. Cette approche ne constitue qu'une premiere etape de la modelisation des ecoulements a caractere fortement tourbillonnaire