Bureau d'études industriels
Fluides et Procédés


Simulation d'un jet superpulsant diphasique

Sébastien Muller
Philippe Nérisson


Air Liquide a lancé dans son centre de recherche Claude-Delorme (CRDC) une étude complète sur l'utilisation de combustible liquide comme oxydant dans les systèmes de combustion (fours de l'industrie du verre, métallurgie...) afin de développer des brûleurs plus performants
L'utilisation, en tant que combustible, de l'oxygène pur sous forme liquide (oxycombustion) présente plusieurs  avantages en terme d'émission de polluants azotés, de coût (le fuel lourd est moins onéreux que le gaz naturel), de stockage et de bon fonctionnement du procédé au regard du transfert thermique.

Le combustible liquide est pulvérisé sous forme de fines gouttelettes à travers un injecteur. Ces gouttelettes forment un brouillard dont la concentration, la répartition de taille et de vitesse jouent sur l'évaporation du liquide, sur le mélange turbulent des réactifs et sur la réaction chimique. 
Un modèle de spray basé sur une méthode Euler-Lagrange a été implémenté dans le  code de calcul développé par le CRDC afin de  simuler l'injection de ce jet.

Dans le cadre de cette étude, nous nous sommes intéressés à la simulation de l'écoulement diphasique d'un jet superpulsant dans une enceinte inerte (sans réaction chimique ni transfert thermique). Cette simulation faite sur Saturne_Polyphasique@Tlse vise à déterminer par une approche Eulérienne l'état de mélange (répartition des gouttelettes) et à confronter les résultats obtenus aux résultats expérimentaux afin de définir quels sont les modèles physiques qui décrivent le mieux ce type d'écoulement.     

Mots clefs : jet diphasique, mélange, Saturne_Polyphasique@Tlse, comparaison expérience

Champ de vitesse à la sortie de l'injecteur dans l'enceinte inerte 



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