Contribution à l'étude du comportement de particules solides en écoulement turbulent confiné par simulation numérique directe

par Patrick Rambaud

Thèse de doctorat en Mécanique et énergétique

Sous la direction de Benoît Oesterlé.

Soutenue en 2001

à Nancy 1 en cotutelle avec l'Université libre de Bruxelles , en partenariat avec Polytech Nancy (autre partenaire) .


  • Résumé

    Le comportement de particules solides dans un écoulement turbulent de gaz en canal est étudié par le biais de simulations numériques directes. La description mixte eulerienne et lagrangienne permet d'aborder la dispersion de petites particules solides à travers le calcul des temps intégraux de la turbulence v́ue ́le long de leurs trajectoires. Ces temps intégraux sont comparés aux estimations basées sur une corrélation semi-empirique issue de calculs directs dans le cas d'une turbulence homogène et isotrope. La comparaison révèle l'impossibilité d'utiliser la corrélation pour prédire la dispersion dans le sens de l'écoulement. Après ces considérations sur la dispersion, l'effet d'atténuation de ces mêmes particules solides sur la turbulence est aussi caractérisé. Les forces prises en compte sur les particules sont au moins la traînée non linéaire et la force de portance de Saffman toutes deux corrigées en proche paroi et utilisant une interpolation tridimensionnelle hermitienne.

  • Titre traduit

    Contribution to the study of the behavior of solid particles in confined turbulent flow by direct numerical simulation


  • Résumé

    The behavior of solid particles in a turbulent gas channel flow is studied by direct numerical simulation. A mixed Eulerian and Lagrangian formulation allowed us to deal with the dispersion of small solid particles through the computation of the integral time scales of the turbulence seen by the solid particles on their trajectories. Those integral times are compared with the ones estimated thank to a semi-empirical correlation established with direct numerical simulation in isotropic and homogeneous turbulence. The comparison shows the impossibility to use this correlation to predict the streamwise dispersion. Beside this dispersion study, the turbulence modulation due to solid particles is shown. The forces taken into account on the particles in all the simulation are at least the non-linear drag and the Saffman's lift both corrected for near wall effect and using a fully three-dimensional Hermitian interpolation.

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Informations

  • Détails : 134 p.
  • Notes : Autorisation de publication délivrée par le jury : Publication autorisée par le jury

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Villers-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : SC N2001 204
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