Analyse locale des cuves agitees mecaniquement : potentialites de la mecanique des fluides numerique

par KARIM ESSEMIANI

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Françoise Monchoux.

Soutenue en 2000

à Toulouse 3 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    L'objectif general de la these est d'evaluer les potentialites et les limites de differentes approches de simulation numerique de l'agitation mecanique en cuve. Le code fluent a ete utilise pour effectuer les simulations. Les simulations numeriques sont comparees a des donnees locales acquises par ailleurs, pour deux types d'agitateur (un agitateur axial et un agitateur radial). Deux strategies de simulation ont ete etudiees : l'une consiste a simplifier la geometrie du probleme en ne resolvant pas exactement l'ecoulement autour de l'agitateur : on substitue a la resolution de la geometrie exacte de l'agitateur un certain nombre de grandeurs caracteristiques de l'ecoulement induit par l'agitateur. Cela concerne les trois composantes de la vitesse et les grandeurs turbulentes pour lesquelles on doit disposer d'informations experimentales. La deuxieme approche prend en compte exactement la geometrie de l'agitateur en decomposant la cuve en deux domaines, l'une lie a l'agitateur (mobile), l'autre lie aux chicanes de la cuve (fixe). La comparaison entre simulation numerique et experience porte sur les champs de vitesse moyenne, sur les champs d'energie cinetique turbulente et de son taux de dissipation. On montre que les differentes approches permettent de simuler correctement les champs de vitesse moyenne. Par contre, la simulation de la turbulence est plus delicate, en particulier dans la zone proche de l'agitateur. On ne cherche pas a superposer courbes numeriques et experimentales mais on souhaite comprendre l'origine des ecarts observes. C'est dans cet objectif qu'a partir des resultats de la deuxieme approche, on effectue la decomposition des grandeurs calculees en moyenne de phase pour distinguer les composantes fluctuantes induites par le mouvement periodique des pales de l'agitateur des composantes purement turbulentes.


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Informations

  • Détails : 218 p.
  • Annexes : 79 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2000TOU30008
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