Etude d'un écoulement gaz-liquide dans un tube enroulé en hélice

Study on a two phase flow in coil

• Auteur / Autrice : Dominique Barbier
• Direction : Gérard Cognet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique et énergétique
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'énergétique et de mécanique théorique et appliquée (Nancy)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Automatisation

Fluides, Dynamique des -- Mesure

Écoulement diphasique

Résumé

Ce travail comprend en première partie une étude bibliographique sur les écoulements dans les hélices. Elle dégage essentiellement les corrélations usuelles concernant les chutes de pression, les coefficients de transfert de chaleur ainsi que le taux de vide dans des écoulements soit adiabatiques soit en eau-vapeur. Elle met aussi en évidence certaines lacunes et le besoin d'une connaissance plus approfondie de la dynamique de tels écoulements. Un montage expérimental comprenant deux circuits en parallèles eau-SF6 et pouvant être pressurisé jusqu'a 13 bars, permet d'étudier des écoulements pour lesquels le rapport des masses volumiques entre les deux phases est voisin de 10. La veine d'essai est constituée d'une hélice dont le diamètre intérieur du tube est d=19,8 mm le diamètre d'enroulement d=1170 mm et l'angle d'inclinaison 727. Une station de mesure placée après un tour d'enroulement permet l'acquisition simultanée des distributions circonférentielles de la pression, du frottement pariétal, de l'épaisseur de film ainsi que des cartographies de taux de vide dans la section entière. En faisant varier la pression de 4 à 13 bars, on étudie le comportement de divers régimes d'écoulement (bulles, stratifie et annulaire) en similitude Froude. Enfin, on propose une modélisation globale de l'écoulement en régime stratifié