Étude expérimentale du transport et de l'évolution granulométrique de gouttelettes microniques en écoulement critique en tuyère

par Kristine Jurski

Thèse de doctorat en Physique. Énergétique

Sous la direction de Evelyne Gehin.


  • Résumé

    Le fluide present dans un reservoir sous pression en regime de fonctionnement normal est generalement monophasique (vapeur). En regime accidentel (une breche par exemple), il y a apparition d'ecoulement diphasique (annulaire et/ou disperse). Le fluide subit de fortes accelerations au passage de la breche et se disperse dans l'atmosphere. La caracterisation de cette dispersion, qui est necessaire a la conception des systemes ayant pour but de recuperer et de traiter les produits rejetes, passe par la determination des parametres relatifs aux deux phases du fluide au passage de la breche. Par l'intermediaire de la boucle d'essai tapioca nous simulons un accident en generant par une decharge d'un reservoir amont vers un reservoir aval un ecoulement diphasique gaz-liquide fortement accelere, de configuration essentiellement dispersee, en tuyere convergente-divergente. Afin de caracteriser l'evolution en vitesse et en diametre de la phase liquide dispersee, nous effectuons une etude comparative sur deux aerosols liquides differents : - des gouttelettes de di-octyl phtalate (dop) de diametre et de concentration connus (entre 0,4 m et 1,3 m pour des concentrations comprise entre 10#4 et 10#7 particules/cm#3. - des gouttelettes d'eau obtenues par condensation spontanee heterogene, de diametres et de concentration non controlables. Les profils de vitesses de gouttelettes de dop sont mesures dans le convergent et au voisinage du col de la tuyere a l'aide d'un velocimetre laser doppler. On constate alors que la phase liquide dispersee de dop suit de facon satisfaisante l'ecoulement du gaz. L'ecoulement critique diphasique air-dop est compare a un ecoulement critique diphasique air-eau. L'analyse des vitesses de gouttes mesurees dans le convergent montre qu'il existe un important desequilibre mecanique entre phases a l'approche du col. Nous montrons que les gouttelettes ont un diametre moyen qui evolue de 1 a quelques m entre le milieu et la fin du convergent. Ce grossissement des gouttes semble lie, d'une part a la poursuite de la condensation de vapeur sur leurs surfaces et au niveau de sites privilegies (aerosols atmospheriques), et d'autre part a des phenomenes de coagulation de gouttes de differents diametres.

  • Titre traduit

    Experimental study of micron size drops in a two phase flow in a converging - diverging nozzle


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  • Détails : 1 vol. (188 p.)
  • Annexes : Bibliogr. : 227 réf

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