Thèse soutenue

Écoulements diphasiques instationnaires en conduite horizontale
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Auteur / Autrice : Bernard Théron
Direction : Jean Fabre
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des fluides
Date : Soutenance en 1989
Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Résumé

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Le but de la these est d'etudier la reponse transitoire d'une ligne de transport diphasique et de tester l'aptitude des modeles classiques d'ecoulement diphasique a reproduire le comportement des transitoires rapides. Le present travail est limite a l'ecoulement intermittent. Les experiences ont ete effectuees dans un tube de 5 cm de diametre et de 90 m de longueur, avec de l'eau et de l'air. La reponse de la ligne aux variations de debit provoquees a l'entree du tube a ete analysee a partir des enregistrements de pression, de taux de gaz et de debit de liquide de sortie. Les evolutions deterministes resultant des variations rapides du debit de gaz et de liquide, ont ete extraites des fluctuations non correlees dues a la structure de l'ecoulement en utilisant des moyennes conditionnelles. Les perturbations de pression se deplacent a grande vitesse et elles sont faiblement amorties. Les perturbations de taux de gaz se deplacent sans modification de forme. La vitesse des ondes de taux de gaz a ete comparee a la vitesse des poches de taylor. Lorsque les bouchons sont sans bulles, ces deux vitesses sont identiques, quand les bouchons de liquide contiennent des bulles de gaz, les poches de taylor ont une vitesse plus grande que les ondes de taux de gaz. Le modele transitoire a glissement incluant deux equations de conservation de la masse pour le gaz et pour le liquide et l'equation de quantite de mouvement du melange, a ete teste. La methode explicite de maccormack a ete utilisee pour le modele numerique. Les resultats sont en accord avec les experiences. Ces conclusions sont confirmees par une discussion theorique sur l'equation de dispersion d'onde associee au systeme d'equations aux derivees partielles traite