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Modelisation Numerique Tridimensionnelle De Lecoulement Reactif Triphasique Gaz Goutte Particule Au Sein Dun Reacteur A Lit Fluidise Fcc
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Book Synopsis Étude expérimentale et numérique du soutirage des particules d'un lit fluidisé by : Edgar Tavares Dos Santos
Download or read book Étude expérimentale et numérique du soutirage des particules d'un lit fluidisé written by Edgar Tavares Dos Santos and published by . This book was released on 2010 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de cette étude est de comprendre et de modéliser la phénoménologie du transport vertical dense descendant de particules de la classe A de la classification de Geldart. Dans un premier temps, une étude expérimentale est réalisée sur une maquette en statique (absence de circulation de solide) dans le but de déterminer expérimentalement l'effet des paramètres opératoires sur les grandeurs caractéristiques de la défluidisation des particules de FCC : vitesses de sédimentation, porosité de la phase dense, temps caractéristiques.... Ces données sont nécessaires pour l'étude de l'écoulement gaz/solide dense vertical descendant. La simulation numérique en 2D de la défluidisation est effectuée et les prédictions sont comparées aux données expérimentales. Dans un deuxième temps, des essais sur une maquette permettant de reproduire les phénomènes observés industriellement dans les écoulements denses verticaux descendants de particules sont entrepris. Les observations visuelles complètent les mesures de pressions locales obtenues le long de l'écoulement à différentes conditions avec et sans injection de gaz d'aération. L'étude expérimentale consiste à : - déterminer les limites des différents régimes en termes de débit surfacique de solide et de débit d'aération ; - établir les propriétés de l'écoulement dans les différents régimes. Dans un troisième temps, les propriétés des écoulements de différents régimes sont étudiées et modélisées par une approche monodirectionnelle du type bulle-émulsion.
Book Synopsis Modélisation et simulation des écoulements réactifs turbulents by : Élise Fournier
Download or read book Modélisation et simulation des écoulements réactifs turbulents written by Élise Fournier and published by . This book was released on 2002 with total page 239 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: [Résumé en français] La simulation numérique de réacteurs industriels promet de devenir un outil précieux aidant à prospecter de nouvelles technologies de mélange, à dimensionner et à optimiser les conditions de fonctionnement du réacteur. Ces calculs deviennent difficiles dans le cas de réactions rapides (polymérisations anioniques, précipitations) où existe un fort couplage entre la réaction chimique et le mélange. Ce travail de thèse a pour but d'évaluer et de valider la simulation d'écoulements réactifs pour des applications de génie chimique avec une méthode que nous avons choisie pour sa capacité à tenir compte des interactions entre processus de mélange turbulent et réactions chimiques rapides. La méthode sélectionnée est une méthode basée sur la résolution numérique des équations de Navier-Stokes en milieu turbulent et l'équation de transport de la fonction de densité de probabilité jointe de la composition (PDF) à l'aide d'un algorithme de Monte-Carlo. L'évaluation s'est faite sur un réacteur de précipitation semi-batch de type Taylor-Couette. Chaque étape du calcul a été validée expérimentalement. Au terme de ce travail, il a été montré que l'emploi de ce type d'approche pour le calcul d'un réacteur industriel est hasardeux et délicat. Il demande une validation de l'écoulement, le calage de 2 constantes de modélisation et la connaissance précise des cinétiques de réaction. Enfin, l'utilisation d'un algorithme de type Monte-Carlo engendre un bruit numérique qui selon le type d'écoulement peut nuire à la fiabilité des résultats. Le cas traité n'a pas donné des résultats totalement conformes à l'expérience. La méthode numérique utilisée n'est pas pour autant remise en question car le cas traité était par nature délicat
Book Synopsis Modélisation eulérienne d'écoulements turbulents diphasiques gaz-solides en lit fluidisé circulant by : Christian Rutgers
Download or read book Modélisation eulérienne d'écoulements turbulents diphasiques gaz-solides en lit fluidisé circulant written by Christian Rutgers and published by . This book was released on 2001 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif principal de ce travail est l'amélioration, dans le cadre de l'approche eulérienne, de la modélisation d'écoulements turbulents diphasiques gaz-solides dans un réacteur à lit fluidisé circulant. Nous nous intéressons plus particulièrement à l'écoulement macroscopique qui correspond à celui observé en réalité. De nombreux phénomènes, comme par exemple la formation d'amas de particules (clusters), qui ont des incidences importantes sur l'écoulement, ne sont observables qu'au niveau macroscopique. Nous nous attacherons à caractériser cet écoulement, en donnant des indications pour sa modélisation, dans le but de simplifier les équations du modèle à deux fluides que nous utilisons pour nos simulations. Ce travail s'effectuera en deux étapes. La première étape consiste en l'étude de l'analyse instationnaire de l'écoulement, en utilisant une méthode semblable à du traitement du signal. En effet, on enregistre, en différents points du domaine, une grandeur caractéristique, et on effectue un traitement numérique de cette grandeur (analyse spectrale, calcul de fonction d'autocorrélation...) afin d'y obtenir des informations importantes sur l'écoulement. La seconde étape consiste en l'évaluation des termes des équations de bilans moyennées obtenues après l'application de filtres spatio-temporels sur les équations du modèle utilisé. Cette évaluation permettra de déterminer les termes dominants qui seront par la suite étudiés plus en détails, comme par exemple la vitesse de dérive macroscopique, ou le terme de traînée macroscopique.
Book Synopsis Etude expérimentale de l'hydrodynamique d'un lit fluidisé gaz-particules by : Ali M'Chirgui
Download or read book Etude expérimentale de l'hydrodynamique d'un lit fluidisé gaz-particules written by Ali M'Chirgui and published by . This book was released on 1997 with total page 356 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES TRAVAUX PRESENTES DANS CE MANUSCRIT CONCERNENT LA CARACTERISATION DES INSTABILITES HYDRODYNAMIQUES DANS UN LIT FLUIDISE GAZ-PARTICULES. IL S'AGIT D'UNE INVESTIGATION EXPERIMENTALE DE L'ECOULEMENT A L'AIDE DE MESURES DE FLUCTUATIONS DE PRESSION ET DE VISUALISATION DU MELANGE GAZ-PARTICULES. CETTE ETUDE A PERMIT DE CARACTERISER L'ORIGINE ET LE COMPORTEMENT DES ONDES DE PRESSION AU SEIN DU LIT. LE MOUVEMENT FLUCTUANT DU LIT JOUE UN ROLE IMPORTANT DANS LES TRANSFERTS DE MASSE ET DE CHALEUR ET DANS LES PROCESSUS D'EROSION AU SEIN DES REACTEURS A LIT FLUIDISE. DANS LE REGIME ANNULAIRE, NOUS AVONS MONTRE L'EXISTENCE D'UN ETAT D'ECOULEMENT MACROSCOPIQUE STABLE ET REGULIER ATTEINT A UN DEBIT D'AIR CRITIQUE. CET ETAT SE CARACTERISE PAR DES FLUCTUATIONS DE PRESSION PERIODIQUES ET DES OSCILLATIONS DE HAUTEUR DE LIT REGULIERES. EN PARTICULIER, NOUS AVONS IDENTIFIE LA CORRELATION QUI EXISTE ENTRE CES DEUX PARAMETRES. LA TRANSITION DU REGIME ANNULAIRE AU REGIME TURBULENT SE TRADUIT PAR DES IRREGULARITES AU SEIN DU SIGNAL DE FLUCTUATIONS DE PRESSION. NOUS AVONS IDENTIFIE EXPERIMENTALEMENT L'ORIGINE DE CES INSTABILITES (RUPTURE DU CYCLE ANNULAIRE) ET NOUS AVONS CARACTERISE LA FREQUENCE D'APPARITION DE CES RUPTURES (INTERMITTENCE DE TYPE III). UNE APPROCHE THEORIQUE DE CES PHENOMENES POUR PREDIRE LES CARACTERISTIQUES DES FLUCTUATIONS DE PRESSION A ETE MISE EN PLACE. LE SECOND VOLET DE CES TRAVAUX TRAITE DE L'INFLUENCE DES FONCTIONS DE DISTRIBUTION EN TAILLE (FDT) DES POUDRES SUR L'HYDRODYNAMIQUE DE L'ECOULEMENT DANS UN LIT FLUIDISE ET PLUS PARTICULIEREMENT SUR L'ENTRAINEMENT DES SOLIDES. UNE ANALYSE EXPERIMENTALE (MESURES DE DEBITS DE SOLIDES ET ANALYSES GRANULOMETRIQUES) ET NUMERIQUE A ETE ELABOREE. EN PARTICULIER UN MODELE THEORIQUE POUR LA PREDICTION DES FDT DES SOLIDES ENTRAINES A ETE DEVELOPPE ET VALIDE PAR NOS EXPERIMENTATIONS.
Book Synopsis Etude analytique et numérique des efforts s'exerçant sur des particules cylindriques allongées by : Mohammed Kharrouba (docteur en Mécanique des fluides).)
Download or read book Etude analytique et numérique des efforts s'exerçant sur des particules cylindriques allongées written by Mohammed Kharrouba (docteur en Mécanique des fluides).) and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La simulation numérique d'un lit fluidisé de particules cylindriques (catalyseurs) est complexe. Néanmoins, avec un modèle multi-Eulérien, la modélisation du réacteur est possible mais nécessite des lois de fermetures adaptées, notamment pour les efforts (forces et moments) hydrodynamiques. Ce travail vise à obtenir des expressions de ces efforts via la simulation numérique directe permettant la résolution des équations de Navier-Stokes tridimensionnelles. Deux configurations sont abordées : l'écoulement uniforme autour d'une particule cylindrique fixe et inclinée, et la rotation d'un cylindre dans un fluide au repos. L'étude de la première configuration permet de proposer des lois de forces de traînée, portance et de moment en fonction des paramètres adimensionnels gouvernant le problème (le nombre de Reynolds, le rapport de forme du cylindre et l'angle d'inclinaison par rapport à la direction de l'écoulement). La gamme de nombre de Reynolds balayée va des écoulements allant du régime visqueux aux premiers régimes de transition dans le sillage. Dans les régimes visqueux, nos résultats sont comparés à la théorie des corps allongés que nous modifions pour qu'elle soit valable aux petits rapports de forme. Une loi empirique est aussi proposée pour des nombres de Reynolds modérés, Re10. En régime inertiel, de nombreux types de sillages sont observés et sont cartographiés en fonction des paramètres adimensionnels. Pour toute inclinaison 0 à Re330, une paire de tourbillons contra rotatif est observée pour tous les rapports de forme étudiés. Dans ce régime, pour des Re assez grands, une zone de recirculation est observée sur la partie amont de la surface latérale du cylindre. Cette structure a une importante influence sur l'écoulement près du cylindre ainsi que sur la distribution des contraintes visqueuses sur la surface latérale. En augmentant l'angle d'inclinaison, des lâchers tourbillonnaires de type "épingle à cheveux à double orientation" sont observés dans le sillage du cylindre, avant qu'un autre régime apparaisse, se caractérisant par des lâchers de tourbillons de type "épingle à cheveux à orientation fixe" à des grands angles d'inclinaison. Une grande influence des sillages est constatée sur les efforts exercés sur le cylindre. Des modèles d'efforts basés sur nos résultats numériques sont proposés. Il s'avère que la force perpendiculaire à l'axe du cylindre suit une simple loi linéaire en fonction de l'inclinaison, tandis que la force axiale et le moment suivent des lois complexes dépendant des paramètres de contrôle. La deuxième partie de la thèse s'intéresse à la rotation uniforme d'un cylindre dans un fluide au repos, configuration jusque-là non étudiée dans la littérature. En régime de Stokes, nos résultats sont comparés avec la théorie des corps allongés valable pour des grands rapports de forme, et que nous prolongeons empiriquement pour les petits rapports de forme. En régime inertiel, une loi de moment est proposée, prenant en compte l'influence du rapport de forme et du nombre de Reynolds. Les contributions visqueuses au moment ont une décroissance en 1/Re comme le prédit la théorie de la couche limite. Par symétrie de l'écoulement, les contraintes visqueuses sur les deux disques du cylindre ne contribuent pas au moment total contrairement aux contributions de pression. Toujours dans ce régime, un seul type de sillage est observé : Il s'agit de deux paires de tourbillons contra-rotatifs générées aux deux extrémités du cylindre. Enfin, la zone de fluide perturbée par la rotation du cylindre est aussi examinée.
Book Synopsis Étude numérique et expérimentale de l'hydrodynamique des lits fluidisés circulants gaz-particules avec prise en compte de la polydispersion granulométrique by : Olga Batrak
Download or read book Étude numérique et expérimentale de l'hydrodynamique des lits fluidisés circulants gaz-particules avec prise en compte de la polydispersion granulométrique written by Olga Batrak and published by . This book was released on 2005 with total page 25 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de cette étude est la caractérisation hydrodynamique de l'écoulement gaz-particules d'une installation à Lit Fluidisé Circulant. L'étude numérique de faisabilité d'un calcul 3D Euler-Euler, instationnaire polydispersé sur une installation froide du type laboratoire montre d'une part la meilleure description de l'écoulement par un calcul bidispersé par rapport au calcul monodispersé, d'autre part les limites de la modélisation utilisée. L'introduction du modèle d'interaction par collisions entre différentes classes des particules permet la circulation des particules de diamètre plus important et un meilleur accord avec les mesures. Une base de données expérimentales est obtenue sur une boucle semi industrielle froide afin de valider la ségrégation des solides dans le foyer. La pression axiale, les flux massiques locaux pour les directions radiales et la diagonale, la distribution en taille des particules sont comparées aux simulations monodispersées et polydispersées.
Book Synopsis Modélisation et simulation de la dispersion turbulente et du dépôt de gouttes dans un canal horizontal by : Coraline Neiss
Download or read book Modélisation et simulation de la dispersion turbulente et du dépôt 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.
Book Synopsis Simulation numérique de l'écoulement turbulent compressible dans un tube à décharge by : Gheorghe Vlad
Download or read book Simulation numérique de l'écoulement turbulent compressible dans un tube à décharge written by Gheorghe Vlad and published by . This book was released on 1995 with total page 182 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'ECOULEMENT DE GAZ A L'INTERIEUR D'UN LASER CO#2 EST ETUDIE. DEUX CAS SONT TRAITES SELON LE MODE D'INJECTION DU GAZ. DANS UN PREMIER TEMPS L'INJECTION DU GAZ S'EFFECTUE PAR UNE TUYERE UNIQUE DONT L'AXE EST COLINEAIRE A L'AXE DU TUBE (INJECTEUR AXIAL). LA SYMETRIE DE L'ENSEMBLE PERMET DE REDUIRE LE PROBLEME A UNE ETUDE 2D EN CORRELATION AVEC L'HYPOTHESE D'AXISYMETRIE. LES CALCULS SONT EFFECTUES AVEC LE CODE AUX VOLUMES FINIS PHOENICS QUI UTILISE UN MODELE DE FERMETURE DE TYPE -. UNE ATTENTION PARTICULIERE EST ACCORDEE AUX CONDITIONS AUX LIMITES POUR LES QUANTITES TURBULENTES AINSI QU'AU MODELE DE FLUX THERMIQUE A LA PAROI. L'EFFET DE LA DECHARGE SUR L'ECOULEMENT EST CONSIDERE UNIQUEMENT A TRAVERS L'EFFET JOULE. LE SECOND TYPE D'INJECTEUR ETUDIE, L'INJECTEUR RADIAL, SE COMPOSE DE DOUZE ORIFICES D'ADMISSION DISPOSES SUR LA CIRCONFERENCE DU TUBE. LE MODELE UTILISE EST UNE EXTENSION 3D DU MODELE DEVELOPPE POUR L'INJECTEUR AXIAL. L'INFLUENCE DE LA GEOMETRIE DE L'INJECTEUR ET DU NOMBRE D'ORIFICES D'INJECTION EST ETUDIEE. ENFIN, NOUS PROPOSONS UN MODELE DE DECHARGE ELECTRIQUE SUR LA BASE D'EQUATIONS DE TRANSPORT POUR LES PARTICULES ELECTRIQUES. L'INFLUENCE DES FLUCTUATIONS TURBULENTES DU GAZ SUR LA DISTRIBUTION DE DENSITE DE COURANT EST CONSIDEREE. ON MONTRE L'EFFET DE L'ASYMETRIE DE L'ECOULEMENT SUR LA DISTRIBUTION ELECTRONIQUE DANS LE CAS D'UN ECOULEMENT 3D
Book Synopsis Modélisation des systèmes à écoulement gaz-solide by : Shadi Saberi Jafarabadiashtiani
Download or read book Modélisation des systèmes à écoulement gaz-solide written by Shadi Saberi Jafarabadiashtiani and published by . This book was released on 1996 with total page 150 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail a été consacre au développement d'un modèle théorique dans le but de décrire le comportement des écoulements gaz-solide concentres dans les lits fluidises circulants (lfc), en mettant l'accent sur le comportement des clusters ou des ensembles de particules. Cette modélisation a été effectuée en utilisant l'approche eulérienne pour les deux phases gazeuse et solide. Un modèle de fermeture pour la phase solide a été propose en définissant une énergie cinétique liée aux fluctuations macroscopiques. L'équation de transport de cette énergie, comprend une viscosité apparente pour la phase solide, différente de la viscosite produite due aux collisions. En vue de déterminer cette viscosite, un modèle empirique, base sur le concept de longueur de mélange de la phase solide a été utilisée. La longueur de mélange a été estimée par la mesure des cofluctuations de vitesses axiales et des profils de vitesses moyennes axiales dans la zone établie d'une maquette lfc. Le modèle a été évalue en effectuant quelques exemples d'applications numériques sur des géométries bidimensionnelles, correspondants à différentes zones et échelles d'écoulement dans les systèmes lfc. Il a permis de décrire quelques aspects caractéristiques du comportement de la phase solide. Un degré significatif de ségrégation entre les phases a été observe, avec des concentrations plus importantes au niveau des parois. Le modèle doit être complété par des fermetures pour les corrélations entre les vitesses de gaz et de solide, l'anisotropie des fluctuations de vitesse, et les variations de la longueur de mélange de la phase solide.
Book Synopsis Modélisation et simulation numérique d'une interaction choc-choc tridimensionnelle en écoulement hypersonique turbulent by : Nathalie Duquesne
Download or read book Modélisation et simulation numérique d'une interaction choc-choc tridimensionnelle en écoulement hypersonique turbulent written by Nathalie Duquesne and published by . This book was released on 1995 with total page 161 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE ETUDE A ETE CONSACREE A LA MODELISATION ET A LA SIMULATION NUMERIQUE D'UNE INTERACTION CHOC-CHOC TRIDIMENSIONNELLE DANS UN ECOULEMENT DE GAZ PARFAIT EN REGIME LAMINAIRE ET TURBULENT. LA CONFIGURATION RETENUE AFIN DE MODELISER CETTE INTERACTION EST CONSTITUEE D'UN CYLINDRE EN FLECHE SOUMIS A L'INTERACTION D'UN CHOC OBLIQUE INDUIT PAR UN DIEDRE PLACE AU MEME ANGLE DE FLECHE. LES POSITIONS RELATIVES DU DIEDRE ET DU CYLINDRE ONT ETE CHOISIES DE FACON A OBTENIR UNE INTERACTION DE TYPE IV DANS LA CLASSIFICATION DE EDNEY, INTERACTION GENERALEMENT ASSOCIEE AUX FLUX DE CHALEUR LES PLUS IMPORTANTS. LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES MOYENNEES SONT FERMEES PAR LE MODELE ALGEBRIQUE DE BALDWIN-LOMAX ET PAR LES DIFFERENTS MODELES ( - ) BAS-REYNOLDS DE CHIEN, HOFFMANN, JONES-LAUNDER ET ZHANG. LA METHODE NUMERIQUE UTILISEE REPOSE SUR UNE FORMULATION DE TYPE VOLUMES FINIS DEFINIE SUR DES MAILLAGES STRUCTURES. LES TERMES NON VISQUEUX SONT TRAITES AU MOYEN D'UN SCHEMA TVD SYMETRIQUE DE YEE ET LES TERMES VISQUEUX SONT DISCRETISES PAR UN SCHEMA AUX DIFFERENCES FINIES CENTRE DU SECOND ORDRE. LES EXPERIENCES REALISEES SUR CETTE CONFIGURATION A UN NOMBRE DE MACH DE 7.14 ONT INDIQUE UN ETAT LAMINAIRE DE L'ECOULEMENT SUR LE CYLINDRE SEUL, ET TURBULENT DANS LE CAS DE L'INTERACTION. NEANMOINS UN ETAT TURBULENT DE L'ECOULEMENT SUR LE CYLINDRE SEUL A PU ETRE OBTENU EN PLACANT NORMALEMENT A LA LIGNE D'ATTACHEMENT UN FIL DE DECLENCHEMENT. POUR CE CAS, LES RESULTATS NUMERIQUES ET EXPERIMENTAUX ONT ETE EN TRES BON ACCORD POUR LA MAJORITE DES MODELES. DE PLUS LARGES DIFFERENCES ONT ETE RELEVEES DANS LE CAS DE L'INTERACTION, LA LOCALISATION DU PIC PRINCIPAL DE FLUX A ETE CORRECTEMENT PREDITE PAR LE CALCUL, EN REVANCHE, LA VALEUR DU PIC DE FLUX SEMBLE ETRE SUR-ESTIMEE
Book Synopsis Caractérisation de la structure d'écoulement dans la colonne d'un lit fluidisé circulant et application aux mélanges de particules by : Pierre Bodelin
Download or read book Caractérisation de la structure d'écoulement dans la colonne d'un lit fluidisé circulant et application aux mélanges de particules written by Pierre Bodelin and published by . This book was released on 1994 with total page 248 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette recherche avait pour vocation l'étude de l'hydrodynamique d'un réacteur à lit fluidisé circulant (L.F.C.), en particulier, quand deux populations de particules y sont mises en œuvre simultanément. Le L.F.C. utilisé, d'une hauteur de 10m, était constitué d'une colonne de transport de diamètre interne 144 mm, d'un système de séparation gaz-solides et d'une ligne de retour des solides. Il fonctionnait avec de l'air atmosphérique et à température ambiante. La gamme de vitesse de gaz utilisés s'étendait de 2 à 8 m/s, les flux moyens de solides variaient de 0 à 60 kg/m2/s et les concentrations massiques moyennes dans la colonne étaient comprises entre 0 et 30 kg/m3. Les solides étudiés étaient du sable (diamètre moyen de 200 m et masse volumique de 2 650 kg/m3) et du support de catalyseur de craquage (diamètre moyen de 50 m et masse volumique de 1 200 kg/m3). L'objectif final de ce travail étant l'étude du transport vertical d'un mélange bisolides, il a fallu dans un premier temps chercher à caractériser individuellement le comportement de chacune des espèces solides composant le mélange ; cette caractérisation passait par la mise en évidence de structures d'écoulement associées a l'apparition de régimes d'écoulement. C'est à partir de l'analyse des résultats propres au transport vertical d'une population unique de particules qu'il a été possible de mieux comprendre le comportement hydrodynamique d'un mélange de deux espèces solides. Cette recherche a permis de mettre en relief l'existence systématique de deux régimes d'écoulement séparés par une transition brutale, et ce, quelque soit le type de solide transporté, en mélange comme seul. Il a été démontré que chacun de ces régimes possède sa propre structure d'écoulement caractérisée par la loi de variation des flux locaux en fonction des variables globales (flux moyen ou concentration moyenne dans la colonne). Par ailleurs, ces caractéristiques hydrodynamiques ont corroboré certaines conclusions théoriques relatives aux lois gouvernant les champs de concentration et de vitesse locale des particules dans l'écoulement. Enfin, avec l'appui d'un modèle théorique basé sur l'existence d'un effet de seuil affectant l'évolution de la turbulence du gaz lors de l'accroissement de la concentration locale, il a été possible d'expliquer l'apparition des transitions de régimes d'écoulement lors du transport de particules en mélange comme seules.
Book Synopsis MODELISATION D'UN ECOULEMENT GAZ-SOLIDE DANS LE SINGLE HIGH-REVERSED-9 QUOTATION MARKRISERRIGHT SINGLE QUOTATION MARK D'UN REACTEUR CATALYTIQUE by : NATHALIE.. GOBEAU
Download or read book MODELISATION D'UN ECOULEMENT GAZ-SOLIDE DANS LE SINGLE HIGH-REVERSED-9 QUOTATION MARKRISERRIGHT SINGLE QUOTATION MARK D'UN REACTEUR CATALYTIQUE written by NATHALIE.. GOBEAU and published by . This book was released on 1998 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL, REALISE AU LABORATOIRE DE MECANIQUE DES FLUIDES ET D'ACOUSTIQUE DE L'ECOLE CENTRALE DE LYON EN COLLABORATION AVEC LE CENTRE DE RECHERCHE D'ELF A SOLAIZE (RHONE), A POUR OBJET L'ETUDE DE LA MODELISATION DE L'ECOULEMENT AU SEIN D'UN SINGLE HIGH-REVERSED-9 QUOTATION MARKRISERRIGHT SINGLE QUOTATION MARK, PARTIE DU REACTEUR CHIMIQUE OU A LIEU LE CRAQUAGE CATALYTIQUE DU PETROLE EN L'ABSENCE DE REACTION CHIMIQUE, A PRESSION ET TEMPERATURE AMBIANTES. EN PREMIER LIEU SONT EXPOSES LES ENJEUX INDUSTRIELS, LES PRINCIPAUX MECANISMES PHYSIQUES PUIS LES DIFFERENTS TYPES DE MODELISATION DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES, EN INSISTANT SUR LES MODELES GAZ-SOLIDE A DEUX FLUIDES, PLUS ADAPTES AU CAS D'UN ECOULEMENT RELATIVEMENT DENSE EN PARTICULES ET AUX GEOMETRIES COMPLEXES. UN MODELE EMPIRIQUE ET UN MODELE INSPIRE DE LA THEORIE CINETIQUE DES GAZ FAISANT INTERVENIR UNE TEMPERATURE GRANULAIRE REPRESENTANT L'ENERGIE D'AGITATION DES PARTICULES SONT IMPLANTES DANS LE CODE DE CALCULS COMMERCIAL PHOENICS. DES SIMULATIONS NUMERIQUES SONT REALISEES SUR UN CANAL PLAN, PUIS ANALYSEES. LE MODELE EMPIRIQUE DEPEND DES CONSTANTES ET DE LA GEOMETRIE DU PROBLEME. LE MODELE A TEMPERATURE GRANULAIRE MONTRE UN COMPORTEMENT QUALITATIF SATISFAISANT. TOUTEFOIS L'INTEGRATION DE MECANISMES SUPPLEMENTAIRES TELS QUE LA MODIFICATION DE LA TURBULENCE PAR LES PARTICULES DEVRAIT PERMETTRE D'AMELIORER LES RESULTATS QUANTITATIVEMENT. LE DERNIER CHAPITRE CONCERNE L'ETUDE NUMERIQUE CONSACREE PLUS SPECIFIQUEMENT AUX ROLES ENCORE MAL CONNUS DE LA TURBULENCE ET DES COLLISIONS ENTRE PARTICULES SUR LA DISPERSION DE CELLES-CI. LES STRUCTURES TURBULENTES COHERENTES DANS UN CANAL TRIDIMENSIONNEL VERTICAL SONT RECONSTRUITES A L'AIDE DE LA METHODE P.O.D., SANS TENIR COMPTE DE L'INFLUENCE DES PARTICULES. UN PROGRAMME GERANT LES COLLISIONS A ETE MIS AU POINT POUR LE SUIVI LAGRANGIEN DES PARTICULES. LA DISPERSION DE PAIRES DE PARTICULES SUBISSANT UNE COLLISION EST ETUDIEE ET COMPAREE AU CAS OU LA COLLISION EST NEGLIGEE
Book Synopsis Vers une approche unifiée pour la simulation aux grandes échelles d'écoulements réactifs, diphasiques et turbulents by : Stefano Puggelli
Download or read book Vers une approche unifiée pour la simulation aux grandes échelles d'écoulements réactifs, diphasiques et turbulents written by Stefano Puggelli and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les limitations récentes imposées par ICAO-CAEP, qui règlent les émissions de NOx, mènent à l'implémentation du concept de combustion lean dans les moteurs aéronautiques. Du point de vue du design, il faudrait étudier de façon plus approfondie la combustion lean et donc la Computational Fluid Dynamics(CFD) peut être un outil essentiel à ce but. Plusieurs phénomènes sont impliqués et différentes stratégies de modélisation, avec des différences en termes de coûts de calcul, sont disponibles. Néanmoins, jusqu'à présent, peu d'outils numériques peuvent prendre en compte les effets de la préparation du combustible liquide dans les calculs réactifs. Les conditions limites d'atomisation sont normalement déterminées par des approches corrélatives qui ne couvrent pas toutes les conditions de fonctionnement et les caractéristiques géométriques des brûleurs aéronautiques. Cependant, comme on peut lire dans la première partie de ma thèse, où plusieurs études de cas de littérature sont analysées, l'impact de la préparation du combustible liquide peut être extrêmement important. Les considérations basées sur des approches corrélatives ne sont pas fiables. Des méthodes prédictives focalisées sur l'atomisation du combustible sont nécessaires. Cette activité de recherche vise donc à développer un outil numérique général, utilisable dans le domaine industriel et capable de modéliser la phase liquide de son injection jusqu'à la génération d'un spray dispersé. Le modèle ELSA (Eulerian Lagrangian Spray Atomization), basé sur une approche eulérienne dans la région dense et une lagrangienne dans la zone diluée, a été choisi à ce but. Le solveur traite le combustible liquide jusqu'à la génération d'une phase dispersée et prend en compte le processus d'atomisation par l'introduction de la densité d'interface liquide-gaz. Néanmoins, si on applique cette méthode dans un environnement réactif fortement turbulent comme un brûleur aéronautique on peut rencontrer plusieurs limites. Par conséquent, on a dédié une attention particulière tout d'abord à l'étude du terme de flux turbulent à l'intérieur de l'équation de la fraction volumique liquide. Cette quantité est d'une importance primaire pour un écoulement turbulent, avec des vitesses de glissement élevées entre ses phases. Une nouvelle fermeture de second ordre pour cette variable est proposée et validée sur un cas de jet en crossflow. Ensuite, pour gérer un environnement réactif, un nouveau modèle d'évaporation est intégré dans le code et évalué par rapport aux résultats expérimentaux. Enfin, une autre méthode de dériver la distribution de la taille des gouttes dans le contexte ELSA pour l'injection lagrangienne est présentée et validée avec des simulations DNS. Pour conclure, ce travail introduit une nouvelle méthode pour une description unifiée de la combustion et de l'atomisation dans les calculs CFD. L'approche proposée devrait conduire à une description complète de l'évolution du combustible et à une caractérisation plus pertinente de l'écoulement réactif. Plusieurs aspects qui sont également mis en évidence sont améliorables et peuvent offrir des suggestions pour d'ultérieurs travaux.
Book Synopsis Simulation des écoulements turbulents avec des particules de taille finie en régime dense by : Jorge César Brändle de Motta
Download or read book Simulation des écoulements turbulents avec des particules de taille finie en régime dense written by Jorge César Brändle de Motta and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Un grand nombre d'écoulements naturels et industriels mettent en jeu des particules (sédimentation,lit fluidisé, sprays...). Les écoulements chargés en particules sont bien décrits numériquement sous l'hypothèse des particules plus petites que toutes les échelles de l'écoulement. Cette thèse consiste à simuler numériquement une turbulence homogène et isotrope soutenue chargée en particules dont la taille est supérieure à l'échelle de Kolmogorov. Pour se faire une méthode de simulation a été développée au sein du code Thétis puis validée. L'originalité de cette méthode consiste en l'utilisation d'une approche de pénalisation associée à la viscosité dans la zone solide. Les particules sont transportées de façon lagrangienne. Les principaux résultats concernent trois simulations faisant varier le rapport de densité entre le fluide et le solide. Chaque simulation simule le mouvement de 512particules avec un diamètre 22 fois plus grand que l'échelle spatiale de Kolmogorov remplissant ainsi3% du volume total. La dispersion des particules est étudiée et montre des comportements comparables à ceux observés pour des particules ponctuelles. Un intérêt particulier est porté sur le régime collisionnel. On observe que la corrélation des vitesses avec le fluide environnant réduit le nombre de chocs frontaux par rapport au cas théorique de particules d'un gaz dense. L'effet de la prise en compte du fluide visqueux entre les particules (couche de lubrification) lors de la collision a été étudiée. L'écoulement moyen à l'échelle des particules est aussi analysé, mettant en évidence l'existence d'une couche de dissipation autour des particules.
Book Synopsis Analyses locales des structures d'écoulements gaz-particules dans un lit fluidisé circulant by : Thibaud Van Den Moortel
Download or read book Analyses locales des structures d'écoulements gaz-particules dans un lit fluidisé circulant written by Thibaud Van Den Moortel and published by . This book was released on 1998 with total page 251 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL PORTE SUR L'ANALYSE EXPERIMENTALE DU COMPORTEMENT DE LA PHASE SOLIDE DANS UN PILOTE FROID D'UN LIT FLUIDISE CIRCULANT PAR TOMOGRAPHIE LASER ET VELOCIMETRIE GRANULOMETRIE LASER DOPPLER. L'OBJECTIF PRINCIPAL EST L'ANALYSE DE L'EVOLUTION DES PARAMETRES DECRIVANT L'HYDRODYNAMIQUE DE LA PHASE SOLIDE A DIFFERENTES ECHELLES SPATIALES ET TEMPORELLES. DANS LA PREMIERE PARTIE DE CETTE ETUDE, UNE REVUE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LA STRUCTURE DE L'ECOULEMENT GAZ-PARTICULES EST PRESENTEE, AXEE PRINCIPALEMENT SUR LES AMAS DE PARTICULES. DANS LA SECONDE PARTIE, LE DISPOSITIF EXPERIMENTAL AINSI QUE LES DIFFERENTES TECHNIQUES DE MESURES UTILISEES SONT PRESENTES EN DETAIL. LA TROISIEME PARTIE CONCERNE L'ANALYSE DU MOUVEMENT MOYEN ET FLUCTUANT DE LA PHASE SOLIDE DANS LA ZONE DILUEE DU REACTEUR. DES MODIFICATIONS SENSIBLES DE LA FORME DES PROFILS DE VITESSES AXIALES SONT OBSERVES POUR UNE CERTAINE GAMME DE VITESSES DU GAZ. DES EVOLUTIONS PROGRESSIVES DE LA FORME DE CES PROFILS (CONCAVE VERS PARABOLIQUE) SONT OBTENUS TRADUISANT UNE MODIFICATION DE LA STRUCTURE DE L'ECOULEMENT A LA TRANSITION VERS LE REGIME TURBULENT. DANS UNE DERNIERE PARTIE, L'ANALYSE DES STRUCTURES D'ECOULEMENT GAZ-PARTICULES EST EFFECTUEE. DES AMAS DE PARTICULES ET DES POCHES DE GAZ DE DIMENSIONS FINIES ET DE FORMES OVOIDALES SONT VISUALISEES. LA PROPAGATION DES POCHES DE GAZ DANS LE REACTEUR EST FORTEMENT CORRELEE AUX MECANISMES DE FORMATION D'AMAS. D'IMPORTANTES MODIFICATIONS DE LA STRUCTURE DE L'ECOULEMENT AVEC LA TAILLE DES PARTICULES EN PRESENCE SONT OBSERVEES ET QUANTIFIEES. LES LONGUEURS MOYENNES AXIALES DES AMAS SONT ESTIMEES DANS TOUTE LA ZONE DILUEE, POUR DIFFERENTS REGIMES D'ECOULEMENT ET DIFFERENTES DISTRIBUTIONS GRANULOMETRIQUES, METTANT EN EVIDENCE LA DEPENDANCE DE LA TAILLE DE CES STRUCTURES AVEC LES CARACTERISTIQUES LOCALES DU CHAMP DE VITESSE. LA MODIFICATION DE LA STRUCTURE DE L'ECOULEMENT AVEC LA TAILLE DES SOLIDES SEMBLE ETRE DUE AUX INTENSITES DE FLUCTUATION DE VITESSES QUI SONT ELLES MEMES FORTEMENT CORRELEES A LA PROPAGATION DE POCHES DE GAZ DANS LE REACTEUR. POUR UN REGIME D'ECOULEMENT DONNE, LA TAILLE ET LA VITESSE DE PROPAGATION DES POCHES DE GAZ AUGMENTENT AVEC LA TAILLE DES SOLIDES CONSTITUANT LE LIT. AINSI, LES FLUCTUATIONS LOCALES DE VITESSES AUGMENTENT, ENTRAINANT LA FORMATION D'AMAS DE TAILLES PLUS ELEVEES.
Book Synopsis MODELISATION NUMERIQUE D'ECOULEMENTS DIPHASIQUES A BULLES DANS DES REACTEURS CHIMIQUES by : Baotuan Huang
Download or read book MODELISATION NUMERIQUE D'ECOULEMENTS DIPHASIQUES A BULLES DANS DES REACTEURS CHIMIQUES written by Baotuan Huang and published by . This book was released on 1989 with total page 10 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: UNE METHODE NUMERIQUE DE VOLUMES FINIS A ELEMENTS QUADRILATERES QUELCONQUES A ETE MISE AU POINT POUR RESOUDRE LE SYSTEME DES EQUATIONS MOYENNEES (MODELE A DEUX FLUIDES) DECRIVANT UN ECOULEMENT A BULLES EAU-AIR. ELLE PERMET DE TRAITER DES CONFIGURATIONS BIDIMENSIONNELLES OU AXISYMETRIQUES, EN REGIME INSTATIONNAIRE. EN OUTRE, UNE METHODE PERMETTANT DE CALCULER NUMERIQUEMENT LA DISTRIBUTION DU TEMPS DE SEJOUR D'UN REACTEUR CHIMIQUE SERA PRESENTEE. LES PHENOMENES TURBULENTS SONT MODELISES PAR UN MODELE CAPABLE DE DECRIRE SIMULTANEMENT DES TURBULENCES INTRINSEQUES ET DES PSEUDO-TURBULENCES. LES EFFETS DE COALESCENCE ET DE FRAGMENTATION DES BULLES SONT PREDITS A PARTIR D'UNE EQUATION DE RELAXATION PROPOSEE PAR COOK ET HARLOW. DIFFERENTES LOIS DE FERMETURE CONCERNANT LES TERMES DE TRAINEE, DE MASSE AJOUTEE, DE PORTANCE ET DE DESEQUILIBRE EN PRESSION SERONT PRESENTEES. LE SCHEMA NUMERIQUE UTILISE EST SEMI-IMPLICITE SEMBLABLE AU SCHEMA DE ICED-ALE. LE CALCUL SUR UN PAS DE TEMPS SE DEROULE EN DEUX ETAPES ESSENTIELLES. LA PREMIERE CONSISTE A RESOUDRE LES EQUATIONS DU MOUVEMENT PAR UNE PROCEDURE LAGRANGIENNE, LA SECONDE A REPLACER LES NUDS A LEUR EMPLACEMENT INITIAL A PARTIR DES BILANS PAR MAILLE DE TOUTES LES QUANTITES CALCULEES. ON PRESENTERA DES RESULTATS NUMERIQUES ET DES COMPARAISONS D'UNE PART SUR DES ECOULEMENTS MODELES MONOPHASIQUES ET DIPHASIQUES (CAVITE REGULARISEE, ECOULEMENT A MARCHE, CANAL OBSTRUE, ETC.), D'AUTRE PART SUR UN REACTEUR CHIMIQUE INDUSTRIEL A GEOMETRIE COMPLEXE
Book Synopsis Application de la simulation numérique des grandes échelles à la formation des traînées de condensation dans le sillage d'un avion by : Ephi Maglaras
Download or read book Application de la simulation numérique des grandes échelles à la formation des traînées de condensation dans le sillage d'un avion written by Ephi Maglaras and published by . This book was released on 2007 with total page 207 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les traînées de condensation, ces panaches blancs souvent observés dans le sillage des avions, contribuent à la perturbation du bilan radiatif terrestre. Composées de cristaux de glace, elles peuvent en effet persister et entraîner une augmentation de la nébulosité. Le but de cette thèse est de mieux comprendre et décrire le processus de formation des cristaux de glace dans le champ proche d’un avion. L’écoulement de sillage est constitué d’une phase gazeuse (air et vapeur) et d’une phase solide (particules) en interaction. La simulation numérique de cet écoulement repose sur une méthode mixte eulérienne (gaz) et lagrangienne (particules). La simulation des grandes échelles est utilisée pour résoudre les équations de Navier-Stokes relatives au fluide turbulent, instationnaire et compressible. La croissance de chaque particule par condensation de la vapeur d’eau est calculée grâce au modèle microphysique de Fukuta-Walter. Deux régimes sont considérés : le régime jet et le régime d’interaction entre le jet et le tourbillon de sillage. Dans une première partie sont présentées la modélisation et les méthodes numériques employées. La deuxième partie consiste à relater les résultats obtenus lors des simulations. Le régime jet est d’abord traité afin d’étudier le rôle des paramètres caractérisant l’écoulement sur la taille et la densité numérique des cristaux de glace. Un champ tourbillonnaire est ensuite superposé à l’écoulement de jet pour examiner l’influence du tourbillon de sillage sur les processus microphysiques. Les simulations ont démontré l’importance du choix des paramètres décrivant l’écoulement pour caractériser avec précision les traînées de condensation.
