Modélisation multidimensionnelle des écoulements diphasiques gaz - liquide : application à la simulation des écoulements à bulles ascendants en conduite verticale

par Christophe Morel

Thèse de doctorat en Energétique

Sous la direction de Jean-Marc Delhaye.


  • Résumé

    Cette étude comporte en premier lieu une réflexion générale sur la modélisation multidimensionnelle des écoulements diphasiques gaz - liquide. Une nouvelle notion de carte de configuration locale de l'écoulement est proposée. L’effort de modélisation est porté plus particulièrement sur les écoulements dispersés à bulles. La fermeture des termes de diffusion turbulente et de transferts interfaciaux est explicitée dans le cadre d'un modèle à deux fluides. Le modèle K- a été retenu pour la turbulence de la phase liquide. Les équations originales de ce modèle étant particulièrement complexes, une analyse des ordres de grandeurs a été effectuée afin de ne retenir que les termes les plus importants. Par ailleurs, les transferts interfaciaux sont proportionnels à l'aire interfaciale volumique qui est inconnue. Une équation de transport pour cette quantité a été établie à l'aide de deux méthodes différentes. La première méthode, originale, est indépendante du régime d'écoulement considéré. La seconde méthode, basée sur un formalisme statistique, est restreinte à l'étude d'écoulements dispersés. Des relations de fermeture sont également proposées pour les termes dus à la coalescence des bulles et à la compressibilité et la dilatabilité du gaz qui apparaissent dans l'équation d'aire interfaciale volumique. Les différents modèles proposes ont été implantés dans le module tridimensionnel du code CATHARE. De nombreux tests de sensibilité aux constantes intervenants dans ces modèles ont été effectués. Les résultats des simulations ont été comparés aux résultats expérimentaux disponibles dans la littérature et discutés.

  • Titre traduit

    Multidimensional modeling of gas-liquid two-phase flows : application to the simulation of upward bubbly flows in vertical duct


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Informations

  • Détails : 1 vol. (390 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 108 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 58742
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