Transport de particules solides par un ecoulement atmospherique : approche numerique et approche experimentale

par SEBASTIEN LASLANDES

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Christian Sacré.

Soutenue en 1998

à Nantes .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce travail est axe sur la simulation numerique du transport de particules solides dans un ecoulement turbulent d'air, autour d'un obstacle. Les simulations sont menees sur le logiciel de calcul phoenics (code volumes finis). La modelisation physique des differents ecoulements diphasiques dilues etudies est inscrite dans l'approche modele a deux fluides. La turbulence de la phase dispersee est soit definie par un modele algebrique issu de la theorie de tchen (note p1), soit prise en compte par un modele base sur la resolution de l'equation de l'energie cinetique turbulente des particules (note p2). Pour l'air, la turbulence est evaluee par le modele de chen et kim (note a1), ou par le modele de shih et a1. (note a2). Les modeles (a1 + p1), (a1 + p2), (a2 + p1), (a2 + p2) sont testes sur un ecoulement bidimensionnel. L'experience de reference est celle de fessler et eaton, relative a un ecoulement diphasique dilue le long d'une marche descendante verticale (particules de cuivre et particules de verre). Pour l'air, les comparaisons experience/calcul portent sur le champ des vitesses longitudinales et transversales, et sur la turbulence (contraintes normales longitudinales et transversales). Pour les particules en cuivre, l'etude porte sur les vitesses transversales et la concentration. Enfin, dans le cas des particules de verre, les vitesses longitudinales et les contraintes normales longitudinales (turbulence des particules) sont introduites. A l'issue des resultats relatifs a la phase dispersee, l'emploi d'un modele de turbulence plus adapte est souhaitable (modele a contraintes de reynolds particulaires). Une validation tridimensionnelle est ensuite abordee. L'experience de reference a ete effectuee dans la veine environnement du cstb : un nuage de fines particules de sable est cree, et vient frapper un cube de hauteur 1m. Durant la campagne d'essais, deux types de mesures ont ete effectuees : determination de la masse deposee autour de l'obstacle, et evaluation de la concentration aerienne. L'etude des modeles (a1 + p1), et une approche simplifiee de la deposition, montrent que des modeles de turbulence plus adaptes sont necessaires pour l'air, ainsi que l'introduction d'une modelisation plus poussee du phenomene de deposition.


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Informations

  • Détails : 206 P.
  • Annexes : 70 REF.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.1718 bis
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Nantes. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.1718
  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 98 NANT 2035
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  • Cote : 98 NANT 2035
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