Comportement d'une suspension en présence d'ondes acoustiques et de tourbillons

Behaviour of a suspension in the presence of acoustical waves and vortices

• Auteur / Autrice : Eric Dodemand
• Direction : Claude Tournier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique énergétique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Valenciennes

Mots clés

Mots clés libres

Ecoulement diphasique

Suspension particule

Particule spherique

Vitesse phase

Two-phase flow

Particle suspension

Spherical particle

Phase velocity

Résumé

Les objectifs de cette thèse sont, de faire le point sur un certain nombre de questions liées aux équations gouvernant les écoulements diphasiques et d'étudier le comportement d'une suspension avec et sans mouvement moyen. Ces objectifs se reflètent dans la succession des trois chapitres. Dans le premier chapitre, nous rappelons les définitions des écoulements diphasiques et les hypothèses qui constituent le cadre de l’étude. L’expression de la force s'exerçant sur une particule sphérique est établie à partir des résultats les plus récents. Le problème des échanges thermiques est traité dans un cas simple. Enfin, un système d'équations simplifiées, modélisant le comportement moyen d'une suspension, est fourni et sera utilisé par la suite. Dans le second chapitre, nous linéarisons les équations des suspensions autour d'un état de référence au repos. Envisageant des perturbations périodiques, nous calculons ainsi l'expression du rapport des vitesses complexes des particules et du fluide. Nous étudions ensuite l'influence des forces instationnaires fluide-particule sur ce rapport. Cette approche nous permet également d'établir l'équation de dispersion d'une onde acoustique se propageant dans une suspension. à partir de cette équation, nous étudions l'évolution de la célérité et de l'amortissement de l'onde en fonction de différents paramètres (forces appliquées, échanges thermiques, concentration en particules etc. ). Le troisième chapitre concerne le comportement des particules dans un écoulement fluide donné. Trois cas sont étudiés: le tourbillon irrotationnel, les tourbillons de Rankine et de Rankine modifié. Pour chacun d'entre eux, nous déterminons le champ de vitesse, les trajectoires et le champ de masse volumique de la phase condensée.