Caractérisation expérimentale et simulations de l'évolution d'un écoulement diphasique à bulles ascendant dans une conduite verticale

par Claudie Grossetete

Thèse de doctorat en Energétique

Sous la direction de Jean-Marc Delhaye.


  • Résumé

    Une étude expérimentale et numérique de l'évolution d'écoulements diphasiques à bulles ascendants dans une conduite verticale est présentée. Elle est motivée par le manque d'informations disponibles sur l'influence des phénomènes d'entrée et d'évolution de la taille des bulles sur le développement tridimensionnel de ces écoulements. L’évolution axiale d'écoulements diphasiques à bulles pouvant aller jusqu'a la transition bulles-poches est tout d'abord étudiée expérimentalement. Pour la première fois, des profils de vitesse moyenne axiale et d'intensité turbulente axiale du liquide associes a des profils de taux de vide, de fréquence de bulles, de composante axiale de vitesse moyenne des interfaces, de diamètre moyen équivalent de bulles et d'aire interfaciale volumique sont déterminés en plusieurs sections de la même conduite. Une analyse des phénomènes de transition entre écoulements à bulles et à poches est menée a partir de l'analyse simultanée de l'évolution axiale des différents profils de grandeurs caractéristiques obtenus. Une analyse locale de l'évolution des écoulements à bulles étudiés associée a des comparaisons avec une étude expérimentale de la littérature montre que le développement d'un écoulement à bulles n'est pas sensible à la forme du profil de taux de vide à l'injection mais que la taille des bulles a une forte influence sur la répartition transverse des phases. Des simulations multidimensionnelles d'écoulements diphasiques à bulles caractérisés par des conditions d'injection des phases très différentes sont enfin réalisées à l'aide du code diphasique eulérien tridimensionnel Astrid. Nous montrons que les modèles classiquement utilises pour la fermeture du bilan transverse de quantité de mouvement (forces de portance et de diffusion) ne permettent pas la simulation du développement tridimensionnel des écoulements à bulles en conduite

  • Titre traduit

    Experimental investigation and numerical simulations of void profile development in a vertical cylindrical pipe


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Informations

  • Détails : 2 vol. (425 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 143-150

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure d'ingénieurs en arts chimiques et technologiques. Service de documentation.
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  • Cote : TEXT 1995 GRO
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  • Cote : TH 56956
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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 56957
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