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Simulation numérique avec suivi d'interface d'une bulle de Taylor

Energie, thermique, combustion, écoulements Mécanique, énergétique, génie des procédés, génie civil Sciences pour l’ingénieur

Résumé du sujet

Des écoulements diphasiques peuvent se développer dans des systèmes industriels allant du réacteur nucléaire au procédé chimique. La présence de deux phases (un liquide et sa vapeur, deux liquides, un liquide et un gaz) peut être recherchée ou contrainte en fonction des cas. Un générateur de vapeur verra nécessairement des bulles se former et grossir avant de vaporiser totalement le liquide. Dans le circuit primaire d'un réacteur, des bouchons de vapeur peuvent apparaître dans des situations incidentelles ou accidentelles. Nous souhaitons étudier ces bouchons de vapeur à l'aide de simulations numériques afin d'aider à leur modélisation. L'effet du bouchon est en premier lieu de réduire le débit dans la conduite. Il peut également avoir un effet sur le mélange du liquide et donc sur la température.
Notre logiciel de simulation TrioCFD permet de faire des simulations diphasiques avec suivi d'interface. Nous souhaitons simuler la dynamique d'un bouchon de vapeur (parfois appelé bulle de Taylor) afin de mieux comprendre la dynamique de l'écoulement. La première application des simulations sera d'évaluer les corrélations expérimentales de pertes de pression à nos résultats et éventuellement de les enrichir. Nous souhaitons également observer des effets de géométries (tube cylindrique ou canal rectangulaire). Le travail consistera à mettre en place les simulations à partir des cas fonctionnels existants, à analyser les résultats et proposer des pistes de modélisation.

Laboratoire

Département de Modélisation des Systèmes et Structures
Service de Thermohydraulique et de Mécanique des Fluides
Laboratoire de Modélisation et Simulation en mécanique des Fluides
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