Download or read book Simulation num rique directe de gouttes et de groupes de gouttes qui s vaporent dans un coulement laminaire ou turbulent written by Romain Alis (docteur en mécanique des fluides).) and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'évaporation du carburant injecté dans une chambre de combustion est un phénomènecrucial dans un foyer aéronautique car elle détermine la quantité de vapeur qui sera ensuite brûléepour fournir de l'énergie au moteur. Cependant, ce phénomène reste mal décrit du fait desdifficultés de mesurer expérimentalement les taux d'évaporation des gouttes appartenant à unbrouillard. D'autre part, les hypothèses des modèles théoriques ne sont toujours pas représentativesdes conditions rencontrées dans les foyers de combustion.La thèse s'inscrit dans une démarche visant à étudier l'évaporation d'un groupe de gouttesdans un écoulement turbulent au moyen de la Simulation Numérique Directe (SND). En effet, lorsde l'évaporation de groupes de gouttes, des effets collectifs peuvent influer sur le taux d'évaporationde chaque goutte ou sur le taux d'évaporation global du nuage de gouttes. L'approche SNDpermet de quantifier précisément ces effets afin d'améliorer les modèles actuels d'évaporation.Dans un premier temps, des algorithmes ont été développés et utilisés dans une configuration1D sphérique pour décrire l'évaporation d'une goutte statique isolée et sans gravité. Puisdans un second temps, l'évaporation d'une goutte a été étudiée dans un écoulement laminaire.Une analyse des échanges de chaleur entre la goutte et le milieu extérieur ainsi que de la force detraînée exercée par l'écoulement laminaire sur la goutte a été effectuée. Dans cette partie, il a étémis en évidence que l'évaporation induit une diminution des échanges thermiques et de la traînée.Il a notamment été observé que dans certains cas de forte évaporation, la traînée de la gouttepeut devenir négative. Cela implique que l'évaporation peut être à l'origine d'un phénomène depropulsion de la goutte. Une analyse théorique permet de lier ce comportement à une asymétriedu débit d'évaporation. Dans un troisième temps, l'influence de la turbulence sur l'évaporationd'une goutte a été étudiée. Pour cela, un générateur de fluctuations turbulentes a été implémentéet des techniques de calculs parallèles ont été introduites pour réduire le temps des calculs. Celaa permis d'analyser les échanges thermiques et le comportement de la traînée d'une goutte eninteraction avec un écoulement turbulent. Il a été montré que ces deux grandeurs ont tendanceà être amplifiées par la turbulence. Enfin, dans un dernier temps, l'évaporation de groupes degouttes a été étudiée. Pour trois groupes de gouttes différents, les déplacements des gouttes ontété analysés avec les échanges de chaleur lorsque ceux-ci sont placés dans un écoulement laminaireou turbulent avec ou sans changement de phase. En présence d'évaporation, il a été mis enévidence que les déplacements sont différents des cas sans évaporation et donc que le changementde phase modifie les effets collectifs. De plus, ces effets de groupes ont aussi été observés sur leséchanges thermiques.

Download or read book Simulation num rique directe de l vaporation d une goutte en interaction avec une paroi surchauff e written by Guillaume Mialhe and published by . This book was released on 2022 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'évaporation d'une goutte sur une paroi de température supérieure à la température d'ébullition du liquide est un problème complexe caractérisé par de forts couplages entre l'hydrodynamique et les transferts thermiques. L'un des paramètres primordiaux est la température de la paroi. Pour des températures modérées, la goutte s'évapore tout en restant en contact avec la paroi. En augmentant la température, on observe l'apparition de bulles à la surface solide qui sont la manifestation d'ébullition nucléée. Au-delà d'un certain seuil de température, l'évaporation est suffisamment forte pour que la goutte lévite au-dessus de la paroi, sur un coussin de vapeur de faible épaisseur qui est le lieu de forts transferts thermiques. C'est le phénomène de Leidenfrost. Ces différents régimes traduisent une diversité des interactions entre la goutte et la paroi solide, dont de nombreux mécanismes sont encore à élucider. La Simulation Numérique Directe (DNS) constitue un outil prometteur pour l'étude de ces systèmes à petite échelle, et permet de s'affranchir des limites expérimentales. Dans le cadre de cette thèse, des solveurs et fonctionnalités ont été implémentés dans le code DIVA afin de complexifier le modèle physique résolu par les solveurs usuels et de s'approcher le plus possible des conditions réelles rencontrées dans des conditions de forte évaporation. Il s'agissait en particulier de tenir compte des effets de dilatation thermique et de thermodépendance des propriétés. Dans un premier temps, des simulations numériques de l'évaporation d'une goutte dans un écoulement laminaire surchauffé sont présentées. Cette configuration permet d'analyser les effets de thermodépendance de la densité et de dilatation thermique induits par les forts gradients de températures. La deuxième partie porte sur la simulation numérique d'une petite goutte qui s'évapore sur une paroi surchauffée en régime de Leidenfrost. Deux configurations sont étudiées. La première considère l'évaporation du liquide dans sa vapeur saturée. Une étude paramétrique est menée pour caractériser les effets de l'évaporation et de la taille de la goutte sur ses propriétés géométriques et les transferts thermiques. La deuxième configuration s'intéresse à une approche plus proche de la réalité, où une espèce chimique inerte additionnelle est présente dans le gaz. Une étude phénoménologique permet d'analyser l'influence des différents développements numériques de cette thèse : les effets de thermodépendance des propriétés, de mélange, et les effets thermocapillaires. Les résultats sont confrontés à des travaux théoriques et expérimentaux de la littérature. L'étude réalisée montre que la prise en compte de la convection Marangoni, induite par les effets thermocapillaires, a un impact majeur sur la position d'équilibre de la goutte.

Download or read book Comportement de gouttes en coulement turbulent instationnaire written by Philippe Donnadille and published by . This book was released on 1992 with total page 726 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail présenté dans cette thèse concerne l'étude de l'influence de fortes instationnarités d'écoulement sur la dispersion de gouttes. Le sujet est abordé selon les trois aspects suivants: simulation numérique, modélisation, expérimentation qui sont appliqués à deux géométries de base: marche descendante, zone de mélange. Des moyens originaux de visualisation, traitement d'image, et mesure sont utilisés pour caractériser l'écoulement: trajectographie de gouttes par vidéo rapide, anemogranulométrie par technique phase doppler. La simulation numérique: approche déterministe instationnaire lagrangienne pour la phase liquide, couplés a un calcul instantané de la phase gazeuse, est validée par l'expérience. Cinq approches stochastiques sont ensuite mises en œuvre pour la phase liquide (couplées à un calcul k-) et comparées aux approches précédentes. Une première analyse relative aux performances de ces différents modèles est présentée.

Download or read book Mod lisation et calcul num rique des collisions de gouttes en coulements laminaires et turbulents written by Franck Pigeonneau and published by . This book was released on 1998 with total page 231 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE MEMOIRE A POUR OBJET LE CALCUL DES COLLISIONS DE GOUTTES DANS DIVERS ECOULEMENTS LAMINAIRES ET TURBULENTS. DANS LE CADRE DE L'APPROXIMATION DES EQUATIONS DE STOKES, LES FORCES D'INTERACTIONS HYDRODYNAMIQUES ENTRE DEUX GOUTTES SONT DETERMINEES DE FACON EXACTE AU MOYEN D'UN SYSTEME DE COORDONNEES BISPHERIQUES. CES FORCES PERMETTENT DE CALCULER LES TAUX DE COLLISION POUR DES ECOULEMENTS DE CISAILLEMENT SIMPLE ET D'ELONGATION PURE. LES SECTIONS DE COLLISION SONT OBTENUES PAR TRAJECTOGRAPHIE. LES RESULTATS MONTRENT UN ACCROISSEMENT DE L'EFFICACITE DE COLLISION LORSQUE L'INERTIE DES GOUTTES CROIT. L'EXPRESSION DU TAUX DE COLLISION EN ECOULEMENT TURBULENT EST ANALOGUE A CELLE UTILISEE EN THEORIE CINETIQUE DES GAZ. LA FONCTION DE DISTRIBUTION DE PAIRES DE PARTICULES EST OBTENUE DANS LE CADRE D'UNE TURBULENCE HOMOGENE ET ISOTROPE ET A L'AIDE DE NOTIONS DE PROBABILITES CONDITIONNELLES. LES TAUX DE COLLISION SONT CALCULES SANS ET AVEC LES FORCES DE GRAVITE. L'EVOLUTION GRANULOMETRIQUE D'UN NUAGE DE GOUTTES EST DECRITE A L'AIDE D'UNE EQUATION CINETIQUE DE TYPE SMOLUCHOWSKI. CETTE EQUATION EST RESOLUE AU MOYEN D'UNE METHODE NUMERIQUE ORIGINALE. DEUX CAS SONT TRAITES. POUR DE PETITES GOUTTES EN ECOULEMENT TURBULENT HOMOGENE ET ISOTROPE, L'ELARGISSEMENT DU SPECTRE DE GOUTTES DEMANDE PLUS DE TEMPS SI LES INTERACTIONS HYDRODYNAMIQUES SONT PRISES EN COMPTE. POUR DE GROSSES GOUTTES, COMPTE TENU DE LA GRAVITE, LA FORMATION PAR COLLISIONS DE GOUTTES DE DIAMETRE SUPERIEUR A 200 MICROMETRES DEPEND FORTEMENT DE LA TURBULENCE. LES RESULTATS CORROBORENT LES RELEVES IN SITU DANS DES NUAGES DE TYPE STRATUS.

Download or read book Mod lisation et simulation de la dispersion turbulente et du d p t de gouttes dans un canal horizontal written by Coraline Neiss and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse est consacré à l'étude des écoulements diphasiques dispersés turbulents gaz/gouttes et plus particulièrement à la modélisation du phénomène de dépôt de gouttes en canal horizontal, dont la compréhension et la prédiction sont essentielles pour de nombreuses applications industrielles. Les gouttes sont supposées de taille plus petite que les échelles de longueur caractéristiques de l'écoulement de gaz turbulent, avec une masse volumique grande devant celle de la phase continue, les forces qui agissent sur les gouttes se limitent ainsi à la traînée, à la poussée d'Archimède et à la gravité. Le taux de présence de la phase dispersée est suffisamment important pour tenir compte de l'influence des gouttes sur la turbulence du gaz (couplage à deux sens), mais suffisamment faible pour pouvoir négliger les collisions entre les gouttes. En écoulement horizontal, le dépôt des gouttes en paroi est piloté par deux mécanismes principaux qui agissent en parallèle : la gravité et la diffusion turbulente/vol libre. Cette physique du dépôt est déclinée en deux volets, avec une première étude à l'échelle 3D locale et une seconde étude à l'échelle système 1D. Dans chacune de ces approches, un modèle pour la vitesse de dépôt de gouttes en paroi est développé, puis validé par comparaison à des données expérimentales. Le modèle de dépôt local, établi sous l'hypothèse d'un film liquide infiniment mince et absorbant, est implanté dans le code de simulation numérique NEPTUNE_CFD, puis validé par comparaison aux données expérimentales de Namie & Ueda, qui étudient le dépôt des gouttes en canal horizontal. Une analyse des équations de transport des principales grandeurs moyennes de l'écoulement, ainsi que des transferts d'énergies entre phases, est menée afin de mettre en évidence les phénomènes de couplage et leurs influences sur la turbulence de la phase continue. Le modèle unidimensionnel, développé dans le cadre d'un besoin industriel, est implanté dans le code CATHARE-3 et est confronté aux données de l'expérience REGARD du CEA Grenoble.

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.

Download or read book Dispersion turbulente et d position de gouttes d eau written by Sylvain Aguinaga and published by . This book was released on 2008 with total page 258 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude porte sur les mécanismes physiques responsables de la dispersion et de la déposition de gouttes d’eau dans un écoulement turbulent. Les applications industrielles sont nombreuses, par exemple, l’interaction des gouttes d’eau avec l’aérodynamique externe et sous capot d’une automobile. L’étude s’articule autour d’une double approche numérique et expérimentale. La principale difficulté pour la modélisation réside dans l’interaction des gouttes avec la turbulence. En proche paroi, cette interaction conditionne fortement la déposition des gouttes. Les lois de paroi utilisées dans des configurations complexes induisent une erreur sur la simulation du flux de gouttes déposé. Un modèle est proposé en ce sens. Il est dérivé sous forme de conditions aux limites dans les deux codes retenus pour cette étude : Fluent (approche Euler/Lagrange) et Neptune_CFD ( approche Euler/Euler). Un nouveau modèle de compréhension est également développé. Ces modèles sont tout d’abord évalués dans une configuration de canal plan 2D. Une base de données expérimentale sur l’écoulement d’extension brusque axisymétrique est constituée. La dispersion des gouttes est mesurée avec des méthodes optiques PIV et PTV. Une nouvelle méthode pour la mesure de la déposition, basée sur la fluorescence d’un colorant sous lumière UV, a été développée. L’analyse physique des résultats expérimentaux et numériques permet de dégager les mécanismes responsables de la dispersion et de la déposition des gouttes dans un écoulement complexe typique de l’aérodynamique automobile. Elle permet également d’évaluer les modèles numériques développés et existants.

Download or read book Simulation de l vaporation de goutelettes en coulement turbulent suivant une approche lagrangienne written by Marie-Sophie Grancher and published by . This book was released on 1990 with total page 113 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE MEMOIRE PORTE SUR L'EVAPORATION DE GOUTTELETTES EN ECOULEMENT TURBULENT. UN MODELE DE VAPORISATION DE GOUTTES EST COUPLE AVEC LE CODE LAGRANGIEN DE DISPERSION PARTICULAIRE PALAS. IL S'AGIT D'UN MODELE QUASI-STATIONNAIRE, A SYMETRIE SPHERIQUE, PERMETTANT DE CALCULER LE CHAUFFAGE DES GOUTTES. LES PHENOMENES DE CONVECTION SONT PRIS EN COMPTE PAR L'INTERMEDIAIRE DE CORRELATIONS. L'INFLUENCE DES FLUCTUATIONS DE VITESSE, DE TEMPERATURE, ET DE FRACTION MASSIQUE DE VAPEUR DU MILIEU AMBIANT SUR L'EVAPORATION DE GOUTTELETTES EST SIMULEE DANS UNE CONFIGURATION DE TURBULENCE DE GRILLE. LE COUPLAGE ENTRE LA PHASE DISPERSEE ET LA TURBULENCE, PRENANT EN COMPTE LE CHANGEMENT DE PHASE, EST ENSUITE ETUDIE. DES RESULTATS SONT PRESENTES DANS LE CAS D'UN JET ROND TURBULENT

Download or read book Etude exp rimentale de la rupture de gouttes dans un coulement turbulent written by Sophie Galinat and published by . This book was released on 2005 with total page 263 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail concerne la rupture de gouttes dans un écoulement turbulent généré en aval d'une restriction de conduite. Un dispositif expérimental spécifique produit un écoulement dispersé liquide-liquide dans une conduite verticale. L'utilisation de la trajectographie par vidéo rapide a permis d'effectuer une analyse globale de la rupture d'une goutte isolée : des données statistiques, comme la probabilité de rupture, la distribution de taille des gouttes filles, ont été dérivées des observations expérimentales. Une étude de l'hydrodynamique locale en aval de l'orifice, via la vélocimétrie par images de particules, a mis en évidence la nature de la contrainte exercée par la phase porteuse sur la goutte responsable de la rupture. Le rôle de la dynamique propre de la goutte sur la rupture face à cette contrainte a été identifié grâce à la simulation numérique. Les mécanismes de la rupture de gouttes en écoulement concentré ont finalement été étudiés, expérimentalement et numériquement

Download or read book Simulation num rique directe de l effet Leidenfrost written by Lucia Rueda Villegas and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Lorsqu'une goutte impacte une surface chaude dont la température est bien plus élevée que la température d'ébullition du liquide, une couche de vapeur se forme et elle lévite au dessus de la surface: ce phénomène est appelé "Effet Leidenfrost". Dans cette étude, un nouvel algorithme permettant de modéliser les régimes d'évaporation et d'ébullition à l'interface liquide/gaz a été développé. En effet, dans certaines situations où les conditions thermodynamiques à l'interface sont très hétérogènes, la distinction entre les régimes d'évaporation et d'ébullition n'est pas toujours possible. C'est le cas de l'impact d'une goutte sur une surface chaude en régime de Leidenfrost. Dans ce cas, l'ébullition se produit dans le film de vapeur saturée piégé entre la goutte et la paroi, tandis que sur le dessus la goutte s'évapore au contact de l'air ambiant. De ce fait, l'ébullition et l'évaporation peuvent survenir simultanément dans différentes régions de la goutte. Les méthodes numériques classiques ne sont pas en mesure de prendre en compte ce régime transitoire. Par conséquent, un nouvel algorithme a été développé pour y parvenir. Cet algorithme a été utilisé pour simuler le rebond d'une goutte axisymétrique en régime de Leidenfrost. Les résultats sont ensuite comparés à des données expérimentales.

Download or read book Simulation de l coulement et de la forme de gouttes sur des surfaces written by Patrick Fournier and published by . This book was released on 1997 with total page 172 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book MODELISATION ET SIMULATION NUMERIQUE DE L EVAPORATION ET DE LA COMBUSTION DE GOUTTES A HAUTE PRESSION written by Patrick Lafon (auteur d'une thèse de sciences appliquées (1994)).) and published by . This book was released on 1994 with total page 260 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJET DE CETTE THESE CONCERNE LE PROBLEME DE L'EVAPORATION ET DE LA COMBUSTION DE GOUTTES A HAUTE PRESSION. LE TRAVAIL A PORTE SUR LA MODELISATION DU PROBLEME ET SUR LA SIMULATION NUMERIQUE. UNE PREMIERE PARTIE DU TRAVAIL A ETE DE REALISER UNE ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE CRITIQUE SUR LE SUJET, DESTINEE A LA FOIS A FAIRE UN ETAT DES CONNAISSANCES ET A DEGAGER DES AXES DE RECHERCHE. NOUS NOUS SOMMES AINSI, DANS UN PREMIER TEMPS, ATTACHES A LA SIMULATION DU PROCESSUS EN L'ABSENCE DE GRAVITE ET D'ECOULEMENT CONVECTIF POUR DES CONDITIONS DE PRESSION TRES ELEVEES. NOUS AVONS DU ALORS ENVISAGER DEUX REGIMES D'EVAPORATION, RESPECTIVEMENT SUBCRITIQUE ET SUPERCRITIQUE, EN FONCTION DE L'EXISTENCE OU NON A LA SURFACE DE LA GOUTTE D'UNE INTERFACE EN EQUILIBRE THERMODYNAMIQUE. NOUS AVONS PU APPLIQUER NOTRE MODELE A LA VAPORISATION ET A LA COMBUSTION DE GOUTTES D'OXYGENE DANS DE L'HYDROGENE GAZEUX ET COMPARER CES RESULTATS AVEC CEUX ISSUS D'AUTRES SIMULATIONS NUMERIQUES. NOUS AVONS SIMULE LE PROCESSUS DE VAPORISATION DE GOUTTES D'HYDROCARBURES, SIMULATIONS PERMETTANT UNE VALIDATION DU MODELE AVEC PLUSIEURS RESULTATS EXPERIMENTAUX. AINSI, NOUS AVONS PU DEGAGER LA PREDOMINANCE DES EFFETS DIFFUSIFS SUR LE MECANISME GLOBAL. EN OUTRE, LES RESULTATS DU MODELE MONODIMENSIONNEL MONTRENT QUE LE REGIME SUPERCRITIQUE DE VAPORISATION EST ATTEINT QUASIMENT INSTANTANEMENT LORSQUE PRESSION ET TEMPERATURE DU MILIEU AMBIANT SONT ELEVEES. NOUS AVONS ALORS DEVELOPPE UN MODELE BIDIMENSIONNEL DESTINE A LA SIMULATION DE L'EVAPORATION ET DE LA DEFORMATION D'UNE POCHE DE GAZ DENSE DANS UNE ATMOSPHERE CONVECTIVE. LE MODELE APPORTE QUELQUES ELEMENTS DE REPONSE SUR LE PROCESSUS. EN PARALLELE AUX DEVELOPPEMENTS DE CES DEUX MODELES, NOUS AVONS ETABLI UNE FORMULATION ORIGINALE DES GRANDEURS THERMODYNAMIQUES QUI POURRA ETRE REPRISE LORS DE TRAVAUX ULTERIEURS CONCERNANT DES ECOULEMENTS AU COMPORTEMENT THERMODYNAMIQUE NON-IDEAL.

Download or read book Simulation de l coulement et de la forme de gouttes sur des surfaces microforme written by Patrick Fournier and published by Montréal : Service des archives, Université de Montréal, Section Microfilm. This book was released on 1998 with total page 172 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Dispersion de particules non sph riques en coulement turbulent written by Rafik Ouchene and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse fait partie intégrante de l'ANR PLAYER (début janvier 2012), projet visant à étendre les simulations d'écoulements gaz-particules à des particules non-sphériques ayant une inertie couvrant une large gamme. Les avancées de cette ANR portent notamment sur la détermination des forces et couples élémentaires sur de tels objets avec la question du nombre de degrés de liberté supplémentaires à prendre en compte, l'impact de la forme et de l'effet d'inertie ainsi que l'influence d'une force extérieure telle que la gravité sur les interactions particule-turbulence. Dans ce cadre, l'objectif de ce travail de thèse est d'étudier finement la dispersion de particules non-sphériques rigides dans un écoulement turbulent à l'échelle mésocospique (il est supposé que les particules sont des points matériels). Pour ce faire, un suivi lagrangien de particules ellipsoïdales couplé à un code de simulation numérique directe d'un écoulement turbulent de canal a été utilisé. Cette méthode nécessite alors une bonne estimation des forces et couples hydrodynamiques agissant sur ce type de particules, ainsi qu'un couplage des équations du mouvement de translation et de rotation. En se basant sur les résultats obtenus par une simulation numérique directe résolue à l'échelle de la particule (Ansys Fluent, body-fitted method), nous avons établi, dans un premier temps, des corrélations pour les coefficients hydrodynamiques (traînée, portance, couple de tangage) dépendant du nombre de Reynolds particulaire, de la forme, et de l'orientation des particules. L'originalité de ce travail réside en la validité de ces corrélations pour des gammes étendues de facteurs de forme (rapport entre la longueur et la largeur de la particule w ∈ [0,2-32] et de Reynolds particulaires Rep ∈ [1-240]. Ces corrélations ainsi que les équations du mouvement de rotation ont été ensuite intégrées dans le code « maison » de simulation numérique directe d'un écoulement turbulent gaz-solide à l'échelle mésocospique. Après avoir validé ce code à travers différents cas tests, nous avons étudié la dispersion de différentes particules ellipsoïdales dans un écoulement de canal turbulent pour un nombre de Reynolds modéré. Trois principaux effets sont à l'étude : l'effet de forme, l'effet d'inertie et l'effet du croisement de trajectoires.

Download or read book LARGE EDDY SIMULATION OF DETACHED TURBULENT FLOW BEHIND A BACKWARD FACING STEP written by Aristeu Silveira Neto and published by . This book was released on 1991 with total page 340 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: UNE ETUDE STATISTIQUE ET TOPOLOGIQUE D'UN ECOULEMENT TURBULENT COMPLEXE EN AVAL D'UNE MARCHE DESCENDANTE A ETE REALISEE AU MOYEN DES TECHNIQUES DE SIMULATION DIRECTE ET DE SIMULATION DES GRANDES ECHELLES. NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE LA FORMATION DES STRUCTURES COHERENTES QUI COMPOSENT LA COUCHE DE MELANGE BIDIMENSIONNELLE. LA SIMULATION DIRECTE A ETE UTILISEE DANS CE CAS. LES ECOULEMENTS TRIDIMENSIONNELS ONT ETE ETUDIES A L'AIDE DE LA SIMULATION DES GRANDES ECHELLES. DANS CE CAS LE MODELE SOUS-MAILLE EST UNE ADAPTATION LOCALE DANS L'ESPACE PHYSIQUE DU CONCEPT DE VISCOSITE TURBULENTE DANS L'ESPACE DE FOURIER. LA STATISTIQUE DE LA TURBULENCE EST VALIDEE AU MOYEN DES RESULTATS EXPERIMENTAUX CORRESPONDANT A UNE MARCHE PETITE. DES CALCULS SUPPLEMENTAIRES SUR UNE MARCHE HAUTE ONT PERMIS L'ETUDE TOPOLOGIQUE DES INSTABILITES PRIMAIRES ET SECONDAIRES LIEES A LA COUCHE DE MELANGE

Download or read book Simulation num rique directe de la turbulence en pr sence d une paroi ablatable written by Thibault Harribey and published by . This book was released on 2011 with total page 208 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Lorsqu’une sonde rentre dans l’atmosphère à une vitesse hypersonique, le bouclier thermique reçoit plusieurs centaines de MW.m−2. Ce flux est absorbé par la paroi (composite C/C) grâce à des réactions physico-chimiques (oxydation, sublimation, etc.). Les expériences de jet de plasma révèlent que cette perte de matière s’accompagne de l’apparition de rugosités spécifiques lorsque le régime de l’écoulement est turbulent. Dans ce contexte, cette thèse a pour objectif de caractériser, à la plus petite échelle de la turbulence (échelle de Kolmogorov), l’interaction entre l’écoulement turbulent et une paroi ablatable afin de mieux évaluer la formation de ces rugosités. La première phase de ce travail a ainsi consisté en la validation physique des phénomènes turbulents simulés, d’abord en configuration périodique puis en présence de surfaces de blocage pariétal. Pour cela, nous avons développé et adapté à une configuration de présence de paroi, une méthode de forçage spectral de la turbulence dont nous validons l’implémentation. Pour cela, un traitement statistique des résultats a été élaboré pour prendre en compte le caractère aléatoire de la turbulence. L’étude de l’évolution structurelle du matériau ablaté, couplé à un champ de vitesse turbulent, démontre alors l’influence du nombre de Reynolds de turbulence et de la taille des structures porteuses d’énergie, sur la vitesse de récession de la paroi et les motifs rugueux observés.

Download or read book INFLUENCE DE LA TURBULENCE HOMOGENE ET ISOTROPE SUR LA VAPORISATION ET LA COMBUSTION DE GOUTTES DE COMBUSTIBLES LIQUIDES written by MADJID.. BIROUK and published by . This book was released on 1996 with total page 200 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE TRAVAIL PRESENTE DANS CE MEMOIRE PORTE SUR L'IDENTIFICATION ET LA CARACTERISATION DES EFFETS DE LA TURBULENCE SUR LA VAPORISATION ET LA COMBUSTION DE GOUTTES DE COMBUSTIBLES LIQUIDES DANS DES CONDITIONS NORMALES DE PRESSION ET DE TEMPERATURE. L'OBJECTIF GLOBAL DE L'ETUDE EST DE FOURNIR UN MODELE PHYSIQUE GLOBAL POUR RENDRE COMPTE DE CES EFFETS. EN EFFET, DANS LA COMBUSTION DES BROUILLARDS, LA GAZEIFICATION DES GOUTTES, PAR LA VAPORISATION PURE OU LA COMBUSTION DES GOUTTES INDIVIDUELLES OU EN GROUPE, CONTROLE LES TAUX DE FORMATION DU MELANGE REACTIF ET SON DEGRE D'HOMOGENEITE, LA STABILITE DE LA FLAMME, SES CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES ET AUSSI LA NATURE ET LA QUANTITE DES POLLUANTS EMIS. CETTE ETUDE A DONC POUR OBJECTIF DE CLARIFIER LES MECANISMES D'INTERACTION ENTRE LA VAPORISATION ET LA COMBUSTION D'UNE GOUTTE AVEC UN ECOULEMENT TURBULENT. DANS CE BUT, NOUS AVONS ISOLE L'INFLUENCE DE LA TURBULENCE SUR LA GAZEIFICATION DES GOUTTES, EN DEVELOPPANT UN DISPOSITIF EXPERIMENTAL QUI GENERE UNE TURBULENCE HOMOGENE ET ISOTROPE SANS ECOULEMENT MOYEN. PAR AILLEURS, POUR ELIMINER LES EFFETS D'INTERACTION, DES GOUTTES ISOLEES MONOCOMPOSEES OU BICOMPOSEES DE CINQ N-ALCANES ONT ETE ETUDIEES. LA TECHNIQUE DE LA MESURE AUTOMATIQUE DE LA SURFACE PROJETEE DE LA GOUTTE SUSPENDUE A L'AIDE D'UNE CAMERA ET D'UNE CHAINE DE DIGITALISATION ET DE TRAITEMENT D'IMAGES A ETE UTILISEE. LA CARACTERISATION COMPLETE DU CHAMP TURBULENT A ETE REALISEE PAR L'UTILISATION DE L'ANEMOMETRIE LASER DOPPLER EN UN ET DEUX POINTS DE MESURES DE VITESSE. L'HOMOGENEITE ET L'ISOTROPIE DU CHAMP TURBULENT ONT ETE CONFIRMEES ET LES ECHELLES DE TURBULENCE TEMPORELLES ET SPATIALES ONT ETE DETERMINEES. L'ETUDE DE L'INFLUENCE DE LA TURBULENCE SUR LA VAPORISATION DE GOUTTES MONOCOMPOSEES A MONTRE QUE LA LOI CLASSIQUE EN D#2 EST VERIFIEE ET LES TAUX MOYENS DE VAPORISATION, POUR LES CINQ COMBUSTIBLES ETUDIES ICI, AUGMENTENT AVEC L'ENERGIE CINETIQUE TURBULENTE. L'EFFET GLOBAL DE LA TURBULENCE HOMOGENE ET ISOTROPE SUR LE PROCESSUS DE VAPORISATION DES GOUTTES A ETE EXPLIQUE A L'AIDE D'UN MODELE PHENOMENOLOGIQUE. CE DERNIER A PERMIS DE PROPOSER UNE CORRELATION UNIQUE POUR TOUS LES COMBUSTIBLES ETUDIES. POUR LES GOUTTES BICOMPOSEES, LE PROCESSUS DE VAPORISATION EST SEQUENTIEL POUR TOUS LES MELANGES ETUDIES. LA VARIATION DES TAUX MOYENS DE VAPORISATION CORRESPONDANT A LA PREMIERE ET LA DERNIERE SEQUENCE EN FONCTION DU NIVEAU DE LA TURBULENCE VERIFIE EXACTEMENT LA CORRELATION PROPOSEE POUR LES GOUTTES MONOCOMPOSEES. L'ETUDE DE LA COMBUSTION D'UNE GOUTTE ISOLEE DANS CES CONDITIONS DE TURBULENCE A MONTRE QUE LA FLAMME ENVELOPPE LA GOUTTE ET SON EXTINCTION SE PRODUIT A DES VITESSES TURBULENTES DE L'ORDRE DE GRANDEUR DE LA VITESSE DE PROPAGATION DE LA FLAMME LAMINAIRE DES HYDROCARBURES ETUDIES