Modélisation eulérienne d'écoulements turbulents diphasiques gaz-solides présentant une granulométrie étendue de la phase dispersée

• Auteur / Autrice : Carole Vit
• Direction : Olivier Simonin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Euler, Équations d'

Granulométrie

Interfaces gaz-solide

Turbulence

Écoulement diphasique

Résumé

L'objectif de cette étude est la modélisation d'écoulements turbulents diphasiques gaz-solides présentant une granulométrie étendue de la phase dispersée, dans le cadre de l'approche eulérienne. En effet, parmi les nombreux facteurs pouvant influencer le comportement de ce type d'écoulements, l'existence d'une distribution de taille des particules est loin d'être négligeable. Nous nous attachons ici à en caractériser les effets. La première idée pour prendre en compte la granulométrie étendue des particules est de diviser la phase dispersée en plusieurs classes de tailles, pour lesquelles on utilise les modèles monodispersés, et de moyenner les résultats obtenus pour reconstruire la phase dispersée complète. Pour différents cas de validation (jets d'air chargé en particules polydispersées), on compare ces premiers résultats à ceux donnés par la méthode la plus répandue en pratique, consistant à représenter la phase dispersée par un diamètre moyen équivalent. Ceci permet de mesurer exactement l'influence de la polydispersion sur les grandeurs moyennes du mélange et de fournir une meilleure compréhension des écoulements turbulents diphasiques à inclusions dispersées. La méthode des classes étant assez coûteuse en temps de calcul, nous proposons également une méthode plus simple de modélisation de la granulométrie. La démarche consiste à compléter le système d'équations actuellement résolu pour le calcul des grandeurs macroscopiques de la phase dispersée par des équations de transport sur la concentration en particules par classe de diamètre. La vitesse de glissement d'une classe de particules par rapport à la vitesse moyenne de l'ensemble est approchée par un modèle algébrique tiré des équations de quantité de mouvement correspondantes