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Conclusions

            Le code de calcul JADIM Vof nous a permit d’avoir une bonne estimation du mécanisme de fractionnement d’un jet de gaz dans un écoulement liquide en termes de pénétration et de fractionnement du jet ainsi qu’en termes d’évolution des bulles de gaz.


        Dans un premier temps, nous avons pu valider les résultats numériques de la simulation d’un jet d’air dans un écoulement coaxial d’eau au vu de l’article de référence. Ceci nous a donc permit de valider l’utilisation de notre code de calcul pour simuler l’évolution de bulles de gaz issues du fractionnement d’un jet, et donc de valider son utilisation pour la suite de l’étude.

         Les résultats numériques obtenus dans le cas de l’étude de l’injection d’air dans un écoulement transverse d’eau pour de faibles vitesses se sont alors avérés très proches de ceux obtenus expérimentalement sur la maquette d’ArcelorMittal. Cependant la validation des résultats pour des vitesses supérieures restent une des perspectives à réaliser pour ce projet .
Quant aux premiers résultats numériques obtenus avec le système acier liquide-argon, ils n’ont pas, à l’état actuel du projet, donné de résultats valables. En effet nous avons été confrontés à des perturbations numériques que nous n’avons pas eu le temps de résoudre. L’objectif principal de poursuite de ce projet reste donc dans la validation de ces simulations afin de vérifier les phénomènes physiques que l’on prévoit d’observer, c’est-à-dire globalement :
    - une remontée du fluide plus importante que dans le cas air/eau
    - une longueur de pénétration plus faible que dans le cas air/eau
    - un diamètre des bulles plus faible que dans le cas air/eau

 

           

            Nous devons noter que la modélisation géométrique peut-être assez problématique. En effet procédé 3D est modélisé par une coupe plan de géométrie 2D, ce qui peut induire des erreurs. C’est notamment le cas pour la valeur de la vitesse d’injection pour le deuxième cas d’étude. Expérimentalement elle est estimée à travers l’orifice d’injection de 1mm de diamètre de la maquette 3D et c’est cette même valeur que nous avons conservé pour la vitesse numérique d’injection en 2D. Nous avons ensuite estimé, étant donné la géométrie axisymétrique, que les contours 2D du taux de présence de gaz correspondent à des bulles théoriques de diamètre moyen, ce qui est peut être également discutable.

            Tout au long du projet nous avons notamment noté l’importance du choix des paramètres physiques et d’initialisation pour éviter des temps de calcul trop importants ou dissiper les perturbations numériques.
Le facteur temps a en effet était une contrainte majeure au cours de notre projet car les phénomènes observés correspondent à des simulations tournées sur près de 5 jours de calcul et qui correspondent à seulement 60 ms de temps physique. Nous n’avons donc pas pu effectuer toutes les simulations que nous aurions souhaités, notamment pour l’étape finale où l’on a commencé l’étude du système argon et acier liquide. 

    

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