Thèse soutenue

Écoulement transitoire en conduite et modélisation des phénomènes de cavitation
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Auteur / Autrice : Abdelmjid Qadi el Idrissi
Direction : Robert J. Morel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Lyon, INSA
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Mecanique, Energetique, Genie Civil, Acoustique (MEGA) (Villeurbanne)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMFT - Mécanique des Fluides et Thermique (Lyon, INSA1978-1995)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Cette étude est consacrée au phénomène de cavitation lors de la fermeture brusque d'une vanne située en amont ou en aval d'une conduite où s'écoule de l'eau en présence de gaz dissous (air ou gaz carbonique). La plupart des modèles proposés antérieurement, considèrent le mélange liquide/gaz comme un écoulement diphasique à bulles sans glissement, ceci pour simplifier la modélisation du problème. Le but de notre travail est de tenir compte de la différence de vitesse entre les deux phases afin de déterminer l'influence de ce paramètre. Le modèle mathématique présenté est un système hyperbolique non linéaire traduisant la conservation de masse des deux phases, la conservation de quantité de mouvement du mélange et une équation de glissement exprimant la vitesse des bulles de gaz par rapport au fluide, le dégazage étant modélisé par la loi de Henry. La forme non conservative de ce modèle due à l'équation de glissement, exclut toute possibilité d'appliquer les méthodes numériques classiques. Nous proposons donc un schéma de calcul spécifique aux différences finies ainsi qu'un traitement numérique particulier des conditions aux limites. A titre de test, cette méthode a été validée dans le cas particulier du problème de Riemann associé au modèle sans glissement. Les résultats numériques obtenus sont compatibles avec les divers résultats expérimentaux tirés de la littérature.