Quelques méthodes numériques pour les écoulements diphasiques bi-fluide en conduites pétrolières

par Jean-Marie Masella

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Daniel Lhuillier.

Soutenue en 1997

à Paris 6 .


  • Résumé

    Dans cette these nous nous interessons a la resolution numerique de quelques modeles d'ecoulements diphasiques de type gaz-liquide en conduites petrolieres. Les methodes numeriques developpees sont loin de se restreindre au cadre petrolier, mais peuvent etre utilisees plus generalement dans le cadre de la discretisation de tout modele physique s'exprimant sous la forme d'un systeme hyperbolique. Nous introduisons deux modeles bi-fluide isothermes comportant une equation de masse et une equation de quantite de mouvement par phase, valables respectivement en regime stratifie et en regime disperse. Ces modeles sont hyperboliques sous une condition physiquement acceptable et s'expriment sous une forme vectorielle non-conservative. Nous definissons un nouveau schema numerique (vfroe) de type volumes finis base sur la resolution d'un probleme de riemann linearise capturant les chocs de maniere satisfaisante et ne necessitant pas de calculs analytiques. Ce schema est compare au classique schema de roe. Nous proposons et etudions alors quelques methodes numeriques non-conservatives, avec et sans splitting de flux, adaptees a la discretisation des modeles diphasiques basees sur une integration directe de type volumes finis des equations et s'appuyant sur le schema vfroe. Afin de reduire le temps calculs lie au faible nombre de mach des ecoulements, les ondes acoustiques sont implicitees. Nous proposons une discretisation des conditions aux limites de type fluide adaptee aux ecoulements instationnaires en conduites. De nombreux cas-tests numeriques academiques et pratiques montrent que ces methodes numeriques conduisent a des resultats satisfaisants.

  • Titre traduit

    Some numerical methods for two-phase flows in a duct


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Informations

  • Détails : 1 vol. (209 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 201-204

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1997
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1997
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