Etude de l'hydrodynamique du film liquide, isotherme, ruisselant à l'intérieur de colonnes tubulaires à paroi ondulée : approches théorique et expérimentale

Hydrodynamic study of isothermal falling liquid film inside wavy wall columns : theoretical and experimental approaches

• Auteur / Autrice : Mahmoud Bourouis
• Direction : Michel Prévost
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Hydrodynamique

Colonnes à garnissage

Résumé

Ce travail concerne l'etude de l'incidence de l'etat ondulatoire de la paroi sur l'hydrodynamique du film liquide, isotherme, ruisselant a l'interieur de colonnes tubulaires. Est mise en uvre une methode theorique relative a la resolution numerique, selon des schemas aux differences finies, des equations de navier-stokes. La methode envisagee, utilisant les variables fonction de courant et vorticite, est basee sur une transformation algebrique de coordonnees non orthogonales, permettant de passer d'un domaine physique complexe a un domaine mathematique rectangulaire sans aucune hypothese sur la courbure de l'interface gaz-liquide. A des fins de validation, sont abordes, egalement, l'ecoulement en conduite pleine a paroi ondulee et l'ecoulement en film liquide developpe a l'interieur d'une colonne a paroi lisse. Un algorithme de calcul servant a la determination du profil de l'interface gaz-liquide est etabli; le fait le plus souvent rencontre, lors de l'etude de la convergence de cet algorithme, est la distorsion de l'epaisseur du film liquide et l'amplification systematique des anomalies ainsi que leur propagation autour de la zone initiale d'apparition. Est presentee, enfin, une approche globale pour caracteriser le phenomene de retromelange dans le film liquide, reposant sur la determination de la distribution des temps de sejour en utilisant la methode des deux points de mesure et le modele piston avec dispersion axiale. Les resultats montrent que le nombre de peclet est tres sensible au lieu de mesure dans le motif de periodicite