Contribution a l'etude des interactions gouttelettes-gaz dans un ecoulement diphasique de type jet diesel

par THIERRY GEORJON

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de JEAN-CLAUDE CHAMPOUSSIN.

Soutenue en 1998

à l'ECL .

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  • Résumé

    Ce travail s'inscrit dans le contexte general de la comprehension des phenomenes lies a l'injection diesel, avec une attention particuliere sur les interactions gouttes-gaz. Un ecoulement stationnaire type diesel est produit par decharge d'eau pressurisee a travers un orifice de caracteristiques similaires a celles de l'injection diesel et debouche dans de l'air a pression et temperature ambiantes. L'ecoulement est d'abord caracterise experimentalement par anemometrie phase doppler. Des ressemblances au niveau de la dispersion turbulente entre le jet etudie dans sa partie diluee et un jet d'air faiblement charge de particules ont ete mises en evidence, avec notamment une reponse selective des gouttes aux fluctuations de l'ecoulement. Il existe egalement une forte anisotropie entre les composantes fluctuantes longitudinales et transversales ainsi qu'une forte heterogeneite dans la couche de melange. La particularite de l'etude reside dans l'etablissement progressif du jet porteur dans une zone ou le transfert d'energie entre les gouttes et le gaz n'est pas completement acheve, ce qui genere des conditions d'entrainement d'air specifiques. Faute de moyens experimentaux adequats pour des mesures sur la phase continue, une technique basee sur un couplage fluorescence induite par laser et anemometrie laser a effet doppler est proposee. Dans les configurations optimales, l'efficacite de la discrimination entre les deux phases est proche de 70%. Par contre, des limitations sont constatees pour l'analyse d'un jet type diesel. L'ecoulement est ensuite caracterise numeriquement avec le code kiva-ii. Par comparaison avec les resultats experimentaux obtenus, il est montre que les quantites moyennes sont relativement bien decrites par le modele utilise. Par contre, les quantites fluctuantes sont sous-estimees, l'anisotropie constatee experimentalement n'est pas transcrite, et le debit massique d'air entraine est plus important que celui mesure.


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Informations

  • Détails : 231 P.
  • Annexes : 151 REF.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
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