Recherche Avancée

Thèse soutenue

Convection naturelle doublement diffusive dans des fluides stratifiés : application au gaz naturel liquéfié, GNL

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Auteur / Autrice : Véronique Seveleder
Direction : Jean-Pierre Petit
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Energétique
Date : Soutenance en 1990
Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'énergétique moléculaire et macroscopique, combustion (Gif-sur-Yvette, Essonne)

Résumé

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Cette thèse est une contribution à l'étude des transferts naturels doublement diffusifs. Dans une première partie, les mécanismes de destratification par convection naturelle en cavité dans des fluides présentant des gradients de température et de concentration sont étudiés. A cet effet, un code de calcul est développé permettant de résoudre les équations descriptives des mouvements générés par des transferts simultanés de masse et de chaleur (équations de conservation de la masse, de l'énergie, de la quantité de mouvement et des espèces diffusantes). L'évolution temporelle des différentes variables rend compte de ces mécanismes de destratification. Des simulations numériques sont effectuées afin de comprendre l'influence de la nature du fluide (caractérise par les nombres de Prandtl et de Schmidt), celle de l'allongement de la cuve, des conditions aux limites et des conditions initiales (type de stratification, écart de température et de concentration). A cette étude théorique fait suite une étude expérimentale qui permet de visualiser, au moyen soit d'une tranche laser, soit de colorant, les écoulements dans des cuves rectangulaires; un système d'acquisition des températures et des concentrations fournit des profils verticaux de ces variables dans la cavité. Dans une seconde partie, le code de calcul est applique à des stockages de gaz naturel liquéfié (GNL) de façon à prédire le temps de retour à l'équilibre lorsque la stratification initiale est instable.