Modélisation et simulation numérique de l'ébullition par convection forcée dans un milieu poreux

par Riad Ghafir

Thèse de doctorat en Énergétique. Génie des procédés

Sous la direction de Guy Lauriat.

Soutenue en 2000

à l'Université de Marne-la-Vallée .


  • Résumé

    Cette etude porte sur la modelisation et la simulation numerique de l'ebullition par convection forcee dans un milieu poreux avec generation interne de chaleur. On presente d'abord une revue detaillee de la litterature traitant de la convection forcee et de l'ebullition en milieux poreux. Le probleme est aborde avec deux approches. La premiere est basee sur un modele homogene dans lequel le fluide diphasique est considere comme un melange homogene ou le glissement entre phases liquide et vapeur est neglige alors que les effets inertiels et la variation de porosite sont inclus dans la formulation mathematique. La deuxieme approche est basee sur un modele inhomogene qui assimile le fluide a un melange binaire avec glissement entre phases et capillarite. Un modele heuristique a une equation de l'energie a egalement ete developpe. Le desequilibre thermique local entre le fluide en ecoulement et la matrice solide est pris en compte dans tous les cas. Les simulations numeriques ont ete effectues en utilisant une methode de volumes finis. On etudie l'influence des parametres caracteristiques sur l'ecoulement et le transfert de chaleur. Le domaine de validite de l'hypothese de l'equilibre thermique local est discute. Il est montre que cette hypothese peut etre consideree comme valable dans le cas de faibles diametres de particules et/ou de vitesses elevees. La variation de porosite a pour principale consequence l'apparition d'une zone froide a fort debit au voisinage de la paroi. Ainsi, lorsqu'il y a ebullition au centre de la conduite, un film liquide demeure le long de la paroi. Les effets capillaires augmentent avec la diminution du diametre des particules et avec l'augmentation de la puissance de chauffe. La comparaison entre les modeles homogene et inhomegene montre que les resultats sont assez proches lorsque la puissance volumique est moderee

  • Titre traduit

    Numerical modelling of forced convection boiling in a porous medium


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Informations

  • Détails : 1 vol. (VIII-251 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. dispersée (151 réf.)

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  • Bibliothèque : Université Paris-Est Marne-la-Vallée. Bibliothèque.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : 2000 GHA 0072
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