Download or read book Mod lisation et tude num rique d un coulement diphasique solide liquide subissant un changement de phase dans un changeur de chaleur written by Tarik El Rhafiki and published by . This book was released on 2009 with total page 188 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail s'inscrit dans le contexte du stockage et de distribution du froid par chaleur latente. Il traite, d'une manière essentiellement numérique, les écoulements diphasiques avec changement de phase solide-liquide dans un échangeur. Deux types de matériaux à changement de phase ont été testés : coulis de glace et coulis stabilisés. Le coulis de glace est une suspension composée d'une phase porteuse à base d'eau et d'éthanol et d'une phase active composée de particules de glace. Dans le coulis stabilisé, les particules en suspension sont encapsulées et peuvent contenir soit un corps pur ou une solution binaire. Pour modéliser les écoulements du coulis de glace, nous avons choisi une approche couplée : température-fraction de glace, basée sur l'hypothèse d'un équilibre thermodynamique entre les phases solide et liquide. Les résultats issus du modèle et de l'expérience sont en bon accord. Ils permettent d'estimer d'une manière précise le coefficient d'échange thermique local le long d l'échangeur. Dans le cas du coulis stabilisé, nous avons proposé un modèle physique homogène 2D décrivant l'écoulement en tenant compte des transferts thermiques, avec changement de phase, au cours d'un réchauffement (fusion d'un corps pur et d'une solution binaire( ou d'un refroidissement (cristallisation d'un corps pur). Le modèle permet de déterminer le coefficient d'échange thermique entre le mélange diphasique et la paroi de l'échangeur. Enfin, nous avons développé un modèle à deux phases basé sur une approche Eulérienne. Celui-ci introduit les couplages entre les deux phases pour décrire les différents mécanismes de transferts de masse, de quantité de mouvement et d'énergie. Il offre de larges possibilités permettant en particulier d'étudier l'effet des interactions entre les phases liquide et solide sur l'écoulement et les transferts thermiques au sein de la suspension.
Download or read book R solution avec la m thode des volumes finis dirig s de l quation de la chaleur pour des probl mes diphasiques en 1D et 2D written by and published by . This book was released on 1998 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Download or read book Etude des potentialit s de la th orie du second gradient pour la simulation num rique directe des coulements liquide vapeur avec changement de phase written by Didier Jamet and published by . This book was released on 1998 with total page 234 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'une des principales difficultés rencontrées en simulation numérique directe des écoulements diphasiques en général et des écoulements liquide-vapeur avec changement de phase en particulier, est le suivi des interfaces. L'idée développée dans ce travail consiste à ne pas modéliser une interface liquide-vapeur comme une surface de discontinuité mais comme une zone volumique a travers laquelle les grandeurs physiques varient continument. La théorie du second gradient permet d'obtenir des équations d'évolution du fluide dans l'ensemble d'un système : phases et interfaces. Cela signifie que la résolution d'un seul système d'équations aux dérivées partielles est nécessaire pour résoudre l'ensemble du problème diphasique, les interfaces et leur évolution faisant partie de la solution de ce seul système. On montre dans ce travail qu'il est possible d'épaissir artificiellement une interface sans changer sa tension interfaciale et la chaleur latente de changement d'état. Cela signifie qu'il est possible de suivre l'ensemble des interfaces d'un système diphasique liquide-vapeur avec changement de phase sur un maillage dont la taille est imposée par la plus petite échelle de Kolmogorov des phases par exemple. L'épaississement artificiel d'une zone interfaciale s'obtient en modifiant le comportement thermodynamique du fluide a l'intérieur de la binodale. On montre que cette modification n'a pas d'influence sur la dynamique d'une interface. En revanche, on montre que bien que l'épaisseur d'une interface et sa tension interfaciale varient en fonction du flux de masse et du flux thermique conductif qui la traversent, le changement de thermodynamique nécessaire à l'épaississement d'une interface amplifie de manière importante ces variations. Cela signifie en particulier qu'il faut être prudent dans la manière de choisir l'épaississement artificiel d'une interface si l'on ne souhaite pas trop faire varier sa tension interfaciale dans des problèmes dynamiques.
Download or read book Etude d un mod le fin de changement de phase liquide vapeur written by Gloria Faccanoni and published by . This book was released on 2008 with total page 422 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse étudie la modélisation et la simulation numérique d'écoulements diphasiques à interfaces avec changement de phase. Cette transition est localisée en des interfaces qui sont produites dynamiquement. On prend également en compte la diffusion de la chaleur, la tension de surface et les forces de gravité. L'application envisagée est la simulation d'écoulements dans un réacteur à eau pressurisée dans l'industrie nucléaire civile. On s'intéresse ici plus précisément à un éventuel fonctionnement accidentel et en particulier au phénomène de la crise d'ébullition. On modélise les écoulements diphasiques avec changement de phase par un modèle basé sur le système des équations d'Euler fermé par une seule équation d'état obtenue en postulant un équilibre instantané et local des pressions, températures et potentiels chimiques de chaque phase. On en étudie ensuite l'hyperbolicité et le problème de Riemann qui lui est associé. Du point de vue numérique, puisqu'il n'y a pas d'expression analytique pour la loi à l'équilibre dans le cas général, on propose une méthode simple pour approcher cette loi d'état lorsque les propriétés des deux phases sont décrites par des lois très générales, éventuellement sous forme tabulée. Enfin, pour simuler des écoulements diphasiques avec changement de phase, on présente un schéma numérique de type relaxation/projection pour lequel la phase de projection utilise cette approximation de l'équilibre thermodynamique.
Download or read book Contribution l tude des coulements diphasiques written by Chafik Farès and published by . This book was released on 1991 with total page 308 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE ETUDE COMPORTE DEUX PARTIES DISTINCTES: LA PREMIERE PARTIE CONCERNE LA MODELISATION MONODIMENSIONNELLE INSTATIONNAIRE D'UN ECOULEMENT DIPHASIQUE DE VAPEUR D'EAU DANS LEQUEL ON INJECTE DES PARTICULES LIQUIDES OU SOLIDES, DANS UNE TUYERE CONVERGENTE-DIVERGENTE. LE SCHEMA NUMERIQUE DE MACCORMACK EST UTILISE POUR RESOUDRE LE SYSTEME D'EQUATIONS OBTENU, ET PERMET LA MISE EN EVIDENCE DES MODIFICATIONS SUBIES PAR L'ECOULEMENT DE VAPEUR LORS DE L'INJECTION DES PARTICULES AINSI QUE LA DESCRIPTION DE LA PHASE TRANSITOIRE ET DU REGIME STATIONNAIRE OBTENUS. LA DEUXIEME PARTIE, EST CONSACREE A L'ETUDE D'UN ECOULEMENT STRATIFIE DE VAPEUR D'EAU SE CONDENSANT EN FILM MINCE SUR LA PAROI INFERIEURE D'UN CONDENSEUR DE SECTION CONSTANTE. UNE MODELISATION NUMERIQUE MONODIMENSIONNELLE STATIONNAIRE EST REALISEE, ET LES RESULTATS OBTENUS SONT EN BON ACCORD AVEC DES DONNEES EXPERIMENTALES POUR DIVERS DEBITS DE VAPEUR UTILISES.
Download or read book CONTRIBUTION A L ETUDE DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES A PHASE DISPERSEE AVEC APPORT DE CHALEUR written by AUGUSTIN.. MFEGUE NKILI and published by . This book was released on 1996 with total page 240 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL DE THESE EST CONSACRE A L'ETUDE D'ECOULEMENTS EN CONDUITE AVEC TRANSFERT DE MASSE ET DE CHALEUR. ON CONSTRUIT D'ABORD UN MODELE MONOPHASIQUE QUI TIENT COMPTE DE LA GEOMETRIE DE L'INSTALLATION INDUSTRIELLE (TUBES VERTICAUX DESCENDANTS ET ASCENDANTS). L'APPORT DE CHALEUR EST UNE DONNEE EXPERIMENTALE. LES VARIABLES PHYSIQUES SONT CALCULEES NUMERIQUEMENT LE LONG DE L'ECOULEMENT, ET REPRESENTEES GRAPHIQUEMENT. AINSI A PARTIR DES CONDITIONS A L'ENTREE, NOUS POUVONS CONNAITRE L'EVOLUTION DES VARIABLES PHYSIQUES LE LONG DU TUBE. DANS UN SECOND TEMPS, APRES AVOIR DONNE QUELQUES DEFINITIONS CONCERNANT LES ECOULEMENTS DIPHASIQUES ET LE FORMALISME QUI CONDUIT A L'ECRITURE DES EQUATIONS, NOUS PRESENTONS UN MODELE TENANT COMPTE DE LA PHYSIQUE PARTICULIERE DE L'ECOULEMENT CONSIDERE. LA MODELISATION DE CERTAINS TERMES A ETE FAITE: ON A PU AINSI DONNER UNE EXPRESSION DE LA DENSITE DE FORCE INTERFACIALE DANS LE CAS OU IL Y A UN TRANSFERT DE MASSE ET DE CHALEUR. ENSUITE UN MODELE DIPHASIQUE UNIDIRECTIONNEL (D-U) A ETE CONSTRUIT. L'ETUDE NUMERIQUE DE CE MODELE EN SITUATION STATIONNAIRE EST FAITE DANS LES DEUX CAS SUIVANTS: SANS TRANSFERT ET AVEC TRANSFERT DE MASSE DE CHALEUR. NOUS AVONS SIMULE PLUSIEURS ECOULEMENTS EN FONCTION DES PARAMETRES QUE SONT LA CONCENTRATION INITIALE DES BULLES, LE DIAMETRE DES BULLES, LE COEFFICIENT DE FROTTEMENT A LA PAROI ET LE PARAMETRE INTERVENANT DANS L'EXPRESSION DE LA FORCE DE MASSE AJOUTEE. L'INFLUENCE DE CES PARAMETRES SUR L'EVOLUTION DES VARIABLES PHYSIQUES LE LONG DE LA CONDUITE A ETE ETUDIE. LE MODELE DIPHASIQUE (D-U) A MONTRE SES LIMITES POUR DES BULLES DE PETITE TAILLE. DE PLUS CETTE ETUDE PERMET DE PREDETERMINER LES CONDITIONS DE SORTIE D'UN ECOULEMENT EN FONCTION DES CONDITIONS D'ENTREE
Download or read book ASPECTS NUMERIQUES ET THEORIQUES DE LA MODELISATION DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES COMPRESSIBLES PAR DES METHODES DE CAPTURE D INTERFACE written by SAMUEL.. KOKH and published by . This book was released on 2001 with total page 327 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL EST CONSACRE A LA SIMULATION NUMERIQUE DIRECTE DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES COMPRESSIBLES. L'APPROCHE RETENUE EST L'UTILISATION DES METHODES DE CAPTURE D'INTERFACE. CES TECHNIQUES FONT APPEL A UN MAILLAGE EULERIEN FIXE TANT POUR DECRIRE LES VARIABLES DE L'ECOULEMENT QUE POUR L'INTERFACE ENTRE LES FLUIDES. DANS UNE PREMIERE PARTIE NOUS RAPPELONS LES METHODES CLASSIQUES DE CAPTURE D'INTERFACE EN DISTINGUANT CELLES BASEES SUR DES FONCTIONS COULEURS DISCONTINUES DE CELLES BASEES SUR LES FONCTIONS LEVEL SET. CETTE ETUDE MET EN EVIDENCE CERTAINES DIFFICULTES : PAR EXEMPLE CONCILIER LES SCHEMAS NUMERIQUES CONSERVATIFS AVEC UNE DESCRIPTION CONVENABLE DE LA PRESSION. EN PARTICULIER, NOUS DETAILLONS UN MODELE QUASI-CONSERVATIF POUR DEUX STIFFENED GAS ET LE SOLVEUR NUMERIQUE BASE SUR LE SCHEMA DE ROE QUI LUI EST ASSOCIE. NOUS PROPOSONS DANS UNE DEUXIEME PARTIE UNE EXTENSION DE L'APPROCHE PRECEDENTE : LE MODELE A CINQ EQUATIONS, AFIN DE PERMETTRE LE PLUS LARGE CHOIX POSSIBLE D'EQUATIONS D'ETAT POUR LES FLUIDES EN PRESENCE. NOUS PRESENTONS TROIS VARIANTES DE CE SYSTEME ET CONSTRUISONS POUR L'UNE D'ELLES UN SOLVEUR INSPIRE DU SCHEMA DE ROE. LA TROISIEME PARTIE DE NOTRE TRAVAIL EST CONSACREE A UN RAFFINEMENT DES METHODES DE CAPTURE D'INTERFACE ET PLUS SPECIFIQUEMENT AUX PROBLEMES DE DIFFUSION NUMERIQUE DE L'INTERFACE. UNE TECHNIQUE BASEE SUR LE RAIDISSEMENT DE LA FONCTION COULEUR ET UNE AUTRE QUI ALLIE LEVEL SET ET METHODE QUASI-CONSERVATIVE SONT PROPOSEES. ENFIN, UNE DERNIERE PARTIE PORTE SUR L'ETUDE DU CHANGEMENT DE PHASE DYNAMIQUE. NOUS ETUDIONS GRACE AUX OUTILS DE LA THERMODYNAMIQUE NON-CLASSIQUE LES STRUCTURES D'UNE INTERFACE QUI REALISE LA TRANSITION DE PHASE. IL EN RESSORT QU'UNE RELATION DE SAUT A L'INTERFACE ENTRE LES FLUIDES OU RELATION CINETIQUE FOURNIT LE FLUX DE MASSE A TRAVERS L'INTERFACE DU AU CHANGEMENT DE PHASE. NOUS PRESENTONS DE MEME UNE IMPLEMENTATION NUMERIQUE SIMPLE DANS LE CADRE DU MODELE A CINQ EQUATIONS.
Download or read book Finite Volumes for Complex Applications IX Methods Theoretical Aspects Examples written by Robert Klöfkorn and published by Springer Nature. This book was released on 2020-06-09 with total page 727 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The proceedings of the 9th conference on "Finite Volumes for Complex Applications" (Bergen, June 2020) are structured in two volumes. The first volume collects the focused invited papers, as well as the reviewed contributions from internationally leading researchers in the field of analysis of finite volume and related methods. Topics covered include convergence and stability analysis, as well as investigations of these methods from the point of view of compatibility with physical principles. Altogether, a rather comprehensive overview is given on the state of the art in the field. The properties of the methods considered in the conference give them distinguished advantages for a number of applications. These include fluid dynamics, magnetohydrodynamics, structural analysis, nuclear physics, semiconductor theory, carbon capture utilization and storage, geothermal energy and further topics. The second volume covers reviewed contributions reporting successful applications of finite volume and related methods in these fields. The finite volume method in its various forms is a space discretization technique for partial differential equations based on the fundamental physical principle of conservation. Many finite volume methods preserve further qualitative or asymptotic properties, including maximum principles, dissipativity, monotone decay of free energy, and asymptotic stability, making the finite volume methods compatible discretization methods, which preserve qualitative properties of continuous problems at the discrete level. This structural approach to the discretization of partial differential equations becomes particularly important for multiphysics and multiscale applications. The book is a valuable resource for researchers, PhD and master’s level students in numerical analysis, scientific computing and related fields such as partial differential equations, as well as engineers working in numerical modeling and simulations.
Download or read book Simulation num rique directe des coulements phases dispers es written by Kateryna Voronetska and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans l'industrie du pétrole et des moteurs, les écoulements de fluides non-miscibles sont fréquemment rencontrés : écoulements d'hydrocarbures dans les conduites, séparation en production, injection de carburant dans les moteurs, procédés de raffinage, etc.Pour modéliser ce type d'écoulement, deux approches sont possibles. Soit l'écoulement est décrit de façon macroscopique et les phénomènes locaux (rupture et coalescence des gouttes, glissement des phases, compaction locale, etc.) sont modélisés à l'aide de lois de fermeture analytiques ou empiriques. Soit l'écoulement est modélisé de manière directe à l'échelle de la goutte et on s'attache à décrire précisément l'interface et les interactions entre les phases. C'est cette dernière approche que nous avons proposé d'adopter pour étudier des écoulements à phase dispersée liquide-liquide, et plus particulièrement les phénomènes de rupture et coalescence, collision ou déformation de gouttes. Ainsi, le but principal de ce travail de thèse a été le développement d'un code de simulation numérique directe capable de modéliser un écoulement diphasique liquide-liquide, afin d'étudier en détail les effets de coalescence et de rupture entre les gouttes. Ce travail a nécessité l'utilisation d'une technique de suivi d'interface appropriée et le développement d'un solveur des équations de Navier-Stokes incompressible pour calculer le champ de vitesse, ainsi qu'une méthode de couplage entre ces deux solveurs pour la simulation des écoulements diphasiques. Notre outil numérique a été validé sur de nombreux cas tests académiques et appliqué à l'étude du processus de séparation liquide-liquide.
