BEI / Vincent Bizouard et Anne Bruyat

Ecoulements monophasiques et multiphasiques dans des garnissages structurés

Premières simulations

Cette série de simulation tente de reproduire les résultats de Yassine Haroun dans une configuration proche de celle expérimentée dans sa thèse avec le code jadim. Cette modélisation sera abandonnée par la suite pour un modèle périodique.

Dans ce modèle, l'entrée et la sortie ne sont pas reliés. On initialise l'entrée avec un profil de vitesse pour les deux phases, qu'il soit uniforme ou de Nusselt.

La thèse de Y.Haroun met en avant deux régimes d'écoulement : un régime sans et un avec recirculation de liquide. L'apparition de ces deux régimes se fait en fonction du nombre de reynolds du liquide et du rapport de l'épaisseur sur la longueur caractéristique (comme expliqué ici).
Une première simulation à Rel=10 et à a/β=9.5 nous permet d'obtenir un écoulement correspondant à ce qui a été calculé dans la thèse :


Le résultat semble concluant.

Une deuxième simulation à Rel=78 et a/β=1.76, où l'on s'attend à avoir une recirculation de liquide, est moins probante : le fluide décolle et ne recolle pas à cause d'une recirculation de l'air en dessous. Mais en forçant la phase présente sur la face de sortie en cas de reverse flow (liquide en bas, gaz en haut), on obtient le résultat suivant :


Même si le résultat est conforme à ce qu'on attend (recirculation du fluide), la condition de périodicité ne se retrouve pas notamment sur l'épaisseur, comme on peut le voir ci-dessus, ou sur les lignes de courant. De plus, nous avons du surcontraindre la simulation afin que la recirculation d'air ne s'introduise pas entre le fluide et la paroi.
C'est pourquoi nous avons décidé de changer de modélisation.

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