Contribution a l'etude de la dispersion de particules en ecoulement turbulent application au fonctionnement d'un reacteur siderurgique

par JEAN-FRANCOIS DOMGIN

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Henri Burnage.

Soutenue en 1997

à Strasbourg 1 .

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  • Résumé

    Un des axes majeurs de la recherche siderurgique consiste a developper des technologies qui limitent voire suppriment les causes propices a l'apparition de defauts nocifs sur le produit elabore, notamment ceux apparaissant dans la lingotiere de coulee continue. Dans ce but, nous proposons un outil de simulation numerique lagrangien valide, couple au logiciel de thermohydraulique phoenics, decrivant tres correctement la trajectoire de ces particules, pour l'appliquer en priorite au cas de la lingotiere de coulee continue puis a tout autre procede ou la caracterisation d'une deuxieme phase est importante. Ce couplage unidirectionnel assure a la fois la caracterisation de l'ecoulement porteur par une modelisation en volumes finis a l'aide du code eulerien et le comportement inclusionnaire par un suivi lagrangien des particules. Pour l'ensemble des simulations numeriques realisees, un modele de turbulence (k-) complete de relations algebriques du second ordre est utilise pour definir la turbulence non isotrope du fluide porteur. La caracteristique essentielle de cette approche repose sur la formulation de l'equation du mouvement des particules. Leur trajectoire est obtenue en resolvant cette equation dans le champ porteur turbulent en prenant en compte l'effet de croisement de trajectoires. La modelisation de cet effet integre une distribution aleatoire en espace et en temps pour les echelles de la turbulence. Ce simulateur numerique est valide par des comparaisons faites d'une part sur des experiences issues de la litterature et d'autre part sur nos propres phases experimentales menees a l'aide d'une maquette hydraulique et d'une camera video rapide. Finalement, l'application a la lingotiere de coulee continue met en evidence l'utilite d'un tel outil notamment pour la description du comportement inclusionnaire en proche paroi (piegeage. . . ).

  • Titre traduit

    Contribution to the study of particles dispersion in turbulent flow application to the continuous slab caster


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Informations

  • Détails : 18 P.
  • Annexes : 204 REF.

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