ETUDE DE LA DISPERSION PARTICULAIRE DANS UNE TURBULENCE DE GRILLE

ETUDE DE LA DISPERSION PARTICULAIRE DANS UNE TURBULENCE DE GRILLE

Author: Cécile Maquet-Maizonnier

Publisher:

Published: 1988

Total Pages: 191

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CONSTRUCTION D'UNE SOUFFLERIE ET D'UN GENERATEUR DE GOUTTES MONODIMENSIONNELLES. ON UTILISE L'ANEMOMETRIE LASER DOPPLER SUR DES PETITES PARTICULES DISCRETES POUR DETERMINER LE CHAMP TURBULENT ET SUR DES PARTICULES LOURDES POUR L'ETUDE DE LA DISPERSION PARTICULAIRE


CONTRIBUTION A L'ETUDE DE LA DISPERSION D'UN AEROSOL DANS UNE TURBULENCE DE GRILLE AVEC ET SANS CISAILLEMENT

CONTRIBUTION A L'ETUDE DE LA DISPERSION D'UN AEROSOL DANS UNE TURBULENCE DE GRILLE AVEC ET SANS CISAILLEMENT

Author: JEAN-JACQUES.. KARL

Publisher:

Published: 1992

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CE TRAVAIL PORTE ESSENTIELLEMENT SUR LA DISPERSION DE PARTICULES DANS LES ECOULEMENTS TURBULENTS. NOUS PROPOSONS UN ECOULEMENT QUI RESULTE DE LA COMPOSITION D'UNE TURBULENCE A CISAILLEMENT CONSTANT ENGENDRE PAR UNE GRILLE APPROPRIEE ET D'UN JET AXISYMETRIQUE ISSU D'UN INJECTEUR PNEUMATIQUE A DOUBLE FLUX QUI SERT A PRODUIRE L'AEROSOL. L'ENSEMBLE DES RESULTATS SEMBLE MONTRE QUE, DANS LE CAS DE CES EXPERIENCES LA DISPERSION EST ESSENTIELLEMENT CONTROLEE PAR L'INERTIE DES GOUTTES ET LA DISTRIBUTION SPATIALE DES VITESSES DE L'ECOULEMENT PORTEUR. LA NATURE TURBULENT DE CE DERNIER N'INTERVIENT QUE DANS LA MESURE OU IL MODIFIE LA DISTRIBUTION DES GRANDEURS MOYENNES


ETUDE DE LA DISPERSION D'UN AEROSOL DANS UN ECOULEMENT TURBULENT

ETUDE DE LA DISPERSION D'UN AEROSOL DANS UN ECOULEMENT TURBULENT

Author: MOHAMED I. F.. GOHAR

Publisher:

Published: 1982

Total Pages: 306

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ETUDE DU COMPORTEMENT DISPERSIF D'UN BROUILLARD D'EAU POLYDISPERSE (10 A 100 MU M) DANS LA ZONE DE MELANGE DE DEUX ECOULEMENTS TURBULENTS ETABLIS ENTRE PLAQUES PLANES. MESURES DE VITESSES PAR ANEMOMETRIE A FIL CHAUD ET ANEMOMETRIE LASER DOPPLER. MESURE DES TEMPERATURES ET DES FLUCTUATIONS DE TEMPERATURES. MESURES DES TAILLES ET DE LA REPARTITION DES GOUTTELETTES PAR MICROHOLOGRAPHIE. DETERMINATION DE LA DISPERSION PARTICULAIRE. ESTIMATION DES ECHELLES DE TURBULENCE


Dispersion de particules non-sphériques en écoulement turbulent

Dispersion de particules non-sphériques en écoulement turbulent

Author: Rafik Ouchene

Publisher:

Published: 2015

Total Pages: 0

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Ce travail de thèse fait partie intégrante de l'ANR PLAYER (début janvier 2012), projet visant à étendre les simulations d'écoulements gaz-particules à des particules non-sphériques ayant une inertie couvrant une large gamme. Les avancées de cette ANR portent notamment sur la détermination des forces et couples élémentaires sur de tels objets avec la question du nombre de degrés de liberté supplémentaires à prendre en compte, l'impact de la forme et de l'effet d'inertie ainsi que l'influence d'une force extérieure telle que la gravité sur les interactions particule-turbulence. Dans ce cadre, l'objectif de ce travail de thèse est d'étudier finement la dispersion de particules non-sphériques rigides dans un écoulement turbulent à l'échelle mésocospique (il est supposé que les particules sont des points matériels). Pour ce faire, un suivi lagrangien de particules ellipsoïdales couplé à un code de simulation numérique directe d'un écoulement turbulent de canal a été utilisé. Cette méthode nécessite alors une bonne estimation des forces et couples hydrodynamiques agissant sur ce type de particules, ainsi qu'un couplage des équations du mouvement de translation et de rotation. En se basant sur les résultats obtenus par une simulation numérique directe résolue à l'échelle de la particule (Ansys Fluent, body-fitted method), nous avons établi, dans un premier temps, des corrélations pour les coefficients hydrodynamiques (traînée, portance, couple de tangage) dépendant du nombre de Reynolds particulaire, de la forme, et de l'orientation des particules. L'originalité de ce travail réside en la validité de ces corrélations pour des gammes étendues de facteurs de forme (rapport entre la longueur et la largeur de la particule w ∈ [0,2-32] et de Reynolds particulaires Rep ∈ [1-240]. Ces corrélations ainsi que les équations du mouvement de rotation ont été ensuite intégrées dans le code « maison » de simulation numérique directe d'un écoulement turbulent gaz-solide à l'échelle mésocospique. Après avoir validé ce code à travers différents cas tests, nous avons étudié la dispersion de différentes particules ellipsoïdales dans un écoulement de canal turbulent pour un nombre de Reynolds modéré. Trois principaux effets sont à l'étude : l'effet de forme, l'effet d'inertie et l'effet du croisement de trajectoires.


Contribution à l'étude de la pollution particulaire

Contribution à l'étude de la pollution particulaire

Author: Marc Abadie

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Published: 2000

Total Pages: 396

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La présente étude s'inscrit dans la thématique de la pollution particulaire de l'air intérieur et plus particulièrement dans le développement et la mise au point d'outils de prédiction du comportement de l'air chargé en particules à l'intérieur des bâtiments. La première partie présente un état de l'art des connaissances de la pollution particulaire. Les différentes particules rencontrées à l'intérieur des bâtiments sont recensées et classées selon leurs origines et leurs tailles. Le problème de la prédiction du mouvement des particules est introduit par l'étude de la diversité des forces élémentaires qui s'exercent sur les particules. La seconde partie est consacrée au développement d'un modèle de prédiction des concentrations en particules dans l'air à l'intérieur d'une enceinte monozone. Ce modèle considère l'air pollué comme une entité unique, et traite les échanges avec l'extérieur et les parois du bâtiment dans leurs globalités. Une expérimentation sur maquette a été mise au point afin d'étudier la déposition des particules sur les revêtements du bâtiment. Cette étude a permis à la fois de quantifier cette déposition et de mettre au point un principe de classification des revêtements vis-à-vis de la déposition particulaire. La dernière partie traite de la modélisation numérique du comportement des particules au sein d'écoulements confinés tels que ceux rencontrés dans le bâtiment. L’extension à la troisième dimension de l'espace du code de calcul développé au Leptab, a été validée par l'étude de la dispersion des particules au sein d'un écoulement turbulent de grille. Deux lois caractérisant l'interaction entre une particule et un revêtement ont pu être testées et comparées par la simulation de l'expérimentation sur maquette. Les perspectives à la fois sur le développement et la validation du modèle global ainsi que sur l'amélioration du code numérique de calcul de la dispersion des particules sont présentées et argumentées en conclusion.


CONTRIBUTION A L'ETUDE DE LA DISPERSION DE PARTICULES PAR UN ECOULEMENT TURBULENT

CONTRIBUTION A L'ETUDE DE LA DISPERSION DE PARTICULES PAR UN ECOULEMENT TURBULENT

Author: SYLVAIN.. JAMAIS

Publisher:

Published: 2000

Total Pages: 167

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NOTRE ETUDE PORTE SUR LA CARACTERISATION D'UN JET D'AIR TURBULENT CHARGE DE PARTICULES OU DE GOUTTELETTES. ELLE SE PLACE DANS LE CADRE D'UNE COOPERATION ENTRE LE CEMAGREF ET DES PARTENAIRES INDUSTRIELS. LE BUT ULTIME DE L'ETUDE EST LE TRANSFERT VERS CES PARTENAIRE INDUSTRIELS DU MAXIMUM DE CONNAISSANCES UTILISABLES POUR LE DEVELOPPEMENT ET L'AMELIORATION DE SES PRODUITS. EN CE SENS, L'ETUDE SE VEUT LA PLUS COMPLETE POSSIBLE. NOUS AVONS EGALEMENT LE SOUCIS DE PRODUIRE DES RESULTATS APPLICABLES ET D'UTILISER ET DE DEVELOPPER DES TECHNIQUES D'ETUDE SUSCEPTIBLES D'ETRE ADOPTEES PAR LES PARTENAIRES A L'ISSUE DE NOTRE COLLABORATION. NOTRE ETUDE PORTE SUR LA DYNAMIQUE PURE DE L'ECOULEMENT. DE PLUS, NOUS NOUS INTERESSONS A UN MODELE REDUIT ET SIMPLIFIE DES PRODUITS DE NOS PARTENAIRES QUI OFFRE DES DEBITS, ET DONC UNE PORTEE, PLUS FAIBLES, CE QUI PERMET LE MONTAGE D'UNE INSTALLATION EXPERIMENTALE EN LABORATOIRE OU ON CONTROLE PARFAITEMENT L'ENVIRONNEMENT DANS LEQUEL LE JET FONCTIONNE. CE MEMOIRE CONSISTE EN TROIS PARTIES. LA PREMIERE PRESENTE LES BASES FONDAMENTALES DES PHENOMENES QUI ENTRENT EN JEU DANS LES ECOULEMENTS TURBULENTS DIPHASIQUES A PHASE DISPERSEE, PUIS DRESSE UN ETAT DE L'ART SUCCINT DES CONNAISSANCES ET MOYENS D'ETUDE POUR CE TYPE D'ECOULEMENTS. LA SECONDE PARTIE DETAILLE NOTRE ETUDE EXPERIMENTALE, LES TECHNIQUES EMPLOYEES ET LES RESULTATS OBTENUS. UNE TROISIEME PARTIE PRESENTE LE TRAVAIL EFFECTUE SUR LE DEVELOPPEMENT D'UN OUTIL NUMERIQUE DE PREDICTION DE L'ECOULEMENT, NOTRE BASE DE DEPART, LES MODELES PASSES EN REVUE POUR LES DIFFERENTS PHENOMENES ET LES PREMIERS RESULTATS OBTENUS.


Dispersion de particules dans une turbulence homogène isotrope stationnaire calculée par simulation numérique directe des grandes échelles

Dispersion de particules dans une turbulence homogène isotrope stationnaire calculée par simulation numérique directe des grandes échelles

Author: E. Deutsch

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Published: 1992

Total Pages: 14

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Afin d'étudier le comportement et les caractéristiques du mouvement fluctuant de particules entrainées par la turbulence, la dispersion de nuages de particules (25000-100000) a été simulée dans un champ de turbulence homogène isotrope stationnaire calculé à l'aide d'une simulation numérique directe des grandes échelles de la turbulence (large eddy simulation). L'équation du mouvement de chaque particule prend en compte la contribution des forces de trainée, de pression et de masse ajoutée. Des calculs de dispersion de particules en l'absence de forces extérieures ont été réalisés pour trois rapports de densité particules/fluide (=2000, 2. Et 0.001). La dispersion des particules les plus denses a également été simulée en appliquant une force de gravite pour étudier l'influence du glissement moyen entre les phases. Enfin, en appliquant une force extérieure variant linéairement dans une direction, la viscosité turbulente d'un nuage de particules denses a été calculée. Les résultats sont comparés avec des expressions analytiques obtenues à partir d'une extension de la théorie de Tchen qui consiste à calculer les caractéristiques du mouvement fluctuant des particules en fonction de la turbulence du fluide vue par les particules. Cette extension, à condition de prédire correctement les caractéristiques de la turbulence le long des trajectoires des particules, permet de prendre en compte divers phénomènes, l'effet de la ségrégation des bulles vers des zones à vitesse du fluide plus faible, l'effet de croisement de trajectoires. D'autre part ces simulations ont permis d'affiner et de valider l'expression des coefficients de transport turbulent de la phase dispersée utilisés pour la prédiction numérique des écoulements diphasiques a l'aide d'équations eulériennes dans les deux phases.


Etude du comportement dynamique et du transfert de matière et de chaleur entre des particules sphériques et un écoulement laminaire ou turbulent

Etude du comportement dynamique et du transfert de matière et de chaleur entre des particules sphériques et un écoulement laminaire ou turbulent

Author: Yazid Belkhelfa

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Published: 2008

Total Pages: 201

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La caractérisation de l’écoulement, du transfert de chaleur et de masse lors du déplacement de gouttelettes de diamètre inferieur au millimètre dans un milieu extérieur font l’objet de notre étude. La première partie présente l’état de l’art des connaissances théoriques et expérimentales des comportements aérodynamiques ainsi que les mécanismes de transfert thermiques et massiques intervenant entre une phase dispersée et une phase continue. La deuxième partie est consacrée à l’étude du phénomène d’évaporation d’une gouttelette mono-dispersée en chute libre dans l’air. Pour cela, nous avons réalisé un dispositif expérimental. Les mesures, nous permettent de prédire l’évaporation de la gouttelette en fonction des caractéristiques physico-chimiques et de l’hygrométrie du milieu extérieur. Pour la modélisation du transfert de chaleur et de masse nous avons utilisé un modèle simple qui tient en compte du couplage entre le mouvement et les phénomènes de transferts, validé dans une précédente étude au sein du laboratoire. Un bon accord est observé. La troisième partie traite de la simulation numérique de l’interaction entre les particules sphériques dans un régime laminaire. Tout d’abord, nous avons proposé et validé un modèle simple qui ne tient pas en compte des phénomènes d’interaction. Les résultats obtenus sont en concordance avec la littérature. Par la suite, nous avons étudié l’interaction entre trois particules identiques et co-alignées. Ce modèle tient compte de la nature de la particule, du nombre du Reynolds et de la distance de séparation. Nous avons validé ce travail par une comparaison avec une étude précédente que nous avons généralisé. La dernière partie est cernée sur l’étude de la dispersion des gouttelettes dans un écoulement turbulent homogène et isotrope. Pour cela, nous avons proposé un modèle Lagrangien de suivi des trajectoires. La production de la turbulence est assurée par une condition de turbulence de grille. Nous avons considéré que les caractéristiques moyennes de l’écoulement fluide sont connues. La sélection des fluctuations de vitesse turbulente est assurée par une méthode probabiliste gaussienne que nous avons développée. La fluctuation est conservée durant un certain temps lié à turbulence, elle est renouvelée au cours du calcul. Ce renouvellement est donné par le temps caractéristique de turbulence.


DIFFUSION ET DISPERSION PARTICULAIRE TURBULENTES ENTRE DEUX PLAQUES PLANES PARALLELES

DIFFUSION ET DISPERSION PARTICULAIRE TURBULENTES ENTRE DEUX PLAQUES PLANES PARALLELES

Author: ANASS.. IRAQI

Publisher:

Published: 1985

Total Pages: 360

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MESURES DE TURBULENCE PAR VELOCIMETRIE LASER; ON EN DEDUIT LE COEFFICIENT DE DIFFUSION DE LA QUANTITE DE MOUVEMENT. ETUDE DE LA DIFFUSION SCALAIRE GRACE AU MARQUAGE DE L'AIR PAR DES MICROPARTICULES ET PAR LA TEMPERATURE. LA DISPERSION PARTICULAIRE EST ETUDIEE PAR L'INJECTION DE BILLES DE VERRE SPHERIQUES CALIBREES. LES DIFFUSIVITES SCALAIRES ET LES COEFFICIENTS DE DISPERSION PARTICULAIRE SONT CALCULES PAR TROIS MODELES DIFFERENTS ET LA SYNTHESE DE CES RESULTATS EST EFFECTUEE SOUS FORME DE NOMBRE DE SCHMIDT TURBULENT PARTICULAIRE


ANALYSE DE MODELES LAGRANGIENS DE PREDICTION DE DISPERSION TURBULENTE ET PROPOSITION D'UN MODELE INTEGRANT LA TURBULENCE VUE PAR LA PARTICULE

ANALYSE DE MODELES LAGRANGIENS DE PREDICTION DE DISPERSION TURBULENTE ET PROPOSITION D'UN MODELE INTEGRANT LA TURBULENCE VUE PAR LA PARTICULE

Author: Karine Launay

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Published: 1998

Total Pages: 224

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L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL DE THESE EST D'APPROFONDIR LA COMPREHENSION QUE L'ON A DU COMPORTEMENT QU'ADOPTE UNE PARTICULE INERTIELLE EN REPONSE AUX SOLLICITATIONS TURBULENTES ENVIRONNANTES, CECI DANS L'OPTIQUE D'AMELIORER L'APPROCHE LAGRANGIENNE DE LA DISPERSION PARTICULAIRE TURBULENTE. L'APPROCHE LAGRANGIENNE ETANT A LA BASE DE DEUX MODELES STOCHASTIQUES MAJEURS (PROCESSUS DE MONTE-CARLO ET CHAINES DE MARKOV), NOTRE DEMARCHE A CONSISTE DANS UN PREMIER TEMPS A ETUDIER LES PERFORMANCES RESPECTIVES DE CEUX-CI. LES PREDICTIONS DE DISPERSION AU SEIN D'UNE TURBULENCE STATIONNAIRE, HOMOGENE ET ISOTROPE N'APPORTANT PAS SATISFACTION ET LES ANALYSES FAITES SUR LA STRUCTURE DE CHACUN DE CES MODELES LAGRANGIENS REVELANT DES LACUNES, NOUS PROPOSONS DANS UN SECOND TEMPS UN MODELE LAGRANGIEN INTEGRANT LA TURBULENCE FLUIDE PERCUE PAR LA PARTICULE LOURDE. LES SIMULATIONS NUMERIQUES EFFECTUEES AVEC CE MODELE PROUVENT QUE LA PRISE EN COMPTE DES CARACTERISTIQUES FLUIDES PERCUES PAR LA PARTICULE CONSTITUE UNE VERITABLE AMELIORATION DE L'APPROCHE LAGRANGIENNE DANS LE SENS OU LES TROIS PRINCIPAUX EFFETS (EFFETS D'INERTIE, DE CROISEMENT DE TRAJECTOIRES ET DE CONTINUITE) CARACTERISTIQUES DE LA DISPERSION TURBULENTE DE PARTICULES LOURDES SONT RESTITUES. PAR AILLEURS, UNE CONFRONTATION A LA REALISATION EXPERIMENTALE DE WELLS ET STOCK (1983) PERMET DE VALIDER CE MODELE AMELIORE DE PREDICTION DE DISPERSION. ENFIN, UNE ETUDE QUANT A L'INFLUENCE RESPECTIVE DES FORCES NON STATIONNAIRES SUR LA DISPERSION ASYMPTOTIQUE PARTICULAIRE NOUS A PERMIS DE CONCLURE QUE, POUR UNE INTENSITE TURBULENTE ASSEZ FAIBLE ET POUR DES RAPPORTS DE MASSES VOLUMIQUES PARTICULE/FLUIDE VARIANT DE 2 A 1000, CES TERMES N'AVAIENT STATISTIQUEMENT PAS D'INFLUENCE.