Recherche Avancée

Thèse soutenue

Régime intermittent "gaz-liquide" en conduite horizontale : écoulements non établis et transitoires

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Émilie Gadoin
Direction : Jean Fabre
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des fluides
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Résumé

FR

En ecoulement de gaz et de liquide en conduite, on observe, pour une large plage de debits, un phenomene d'intermittence conduisant au passage successif de poches de gaz et de bouchons de liquide. Une telle situation physique est frequente en transport diphasique d'hydrocarbures. L'etude presentee, sur les regimes intermittents gaz-liquide en conduite horizontale, est focalisee sur les effets resultants de l'etablissement de l'ecoulement et les effets transitoires a partir d'une double approche: theorique et experimentale. Au plan theorique, une ecriture exacte ne faisant pas appel a l'hypothese de periodicite spatio-temporelle est developpee pour les ecoulements instationnaires. Cette formulation aboutit a un modele a deux fluides et deux configurations pour lequel des fermetures sont proposees et qui est potentiellement apte a prendre en compte les effets de coalescence ainsi que les echanges aux frontieres de configuration. La strategie de modelisation en ecoulement non etabli transitoire repose sur l'hypothese couramment admise que les lois de fermeture, resultant d'un equilibre local, sont calculees comme en ecoulement etabli stationnaire. La partie experimentale repond au double aspect associe a la problematique de la modelisation. Une banque de donnees complete est realisee en ecoulement stationnaire. Pour les deux lois de fermeture cles du regime intermittent, la confrontation des resultats a la modelisation est satisfaisante pour la vitesse des poches mais montre quelques lacunes pour la fraction de gaz dans les bouchons. L'ecoulement transitoire est etudie par sa reponse temporelle a des perturbations en echelon en entree ou en sortie de conduite. Trois ondes sont mises en evidence par moyenne d'ensemble. Une onde de taux de vide, lente, qui se propage dans le sens de l'ecoulement a la vitesse du gaz et s'accompagne d'une perturbation de structure. Deux ondes de pression, rapides, qui se propagent dans le sens et a contre sens de l'ecoulement avec une vitesse relative par rapport au liquide sensiblement identique