L’objectif de ce BEI était en fait de réaliser surtout une étude de faisabilité sur la méthode VOF pour un écoulement diphasique de Taylor dans un canal. Différents cas ont été envisagés, simulés, avec plus ou moins de succès. Ainsi, la simulation de l’ascension d’une bulle dans un capillaire ou d’un train de bulles dans un système coaxial n’ont pas posé de problèmes particuliers. En revanche, il a été très difficile d’observer l’ascension d’une bulle en forme de poche de gaz dans un capillaire : soit la bulle n’avançait pas, soit elle n’avait pas vraiment la forme attendue. De même, l’écoulement de Taylor dans le système coaxial n’a pas vraiment été observé sous Fluent : les bulles restent assez petites, de diamètre la moitié du diamètre du canal. La valeur de la tension interfaciale et la différence de densité entre les deux phases jouent un rôle primordial dans les formes obtenues lors des simulations.

De plus, l’IFP voulait également voir ce que pouvait donner qualitativement la méthode VOF sur des cas d’écoulements à obstacles ; les simulations réalisées montrent que dans ces cas-là les résultats obtenus ne sont pas suffisamment satisfaisants. Les bulles ont en effet tendance à boucher le passage au liquide. Au niveau des obstacles, la valeur de l’angle de contact revêt toute son importance : selon les cas, on peut rapidement observer des configurations assez exotiques pour le passage des bulles sur l’obstacle. De toute façon, il convient de préciser que le mode 2D axisymétrique limite les modélisations réalisées et ne peut convenablement reproduire tous les effets de ces écoulements réels (en 3D).

Finalement, les résultats des simulations sont assez mitigés : certaines configurations ont donné des résultats convenables alors que d’autres n’ont pas été satisfaisantes.

Néanmoins, la méthode VOF a quand même prouvé qu’elle était capable de représenter dans les cas étudiés des interfaces sur 2 mailles, ce qui est déjà pas mal : la diffusion numérique est en effet inévitable, et le raffinement du maillage permet d’augmenter considérablement la qualité de la reconstruction de l’interface. Les schémas numériques disponibles sous Fluent permettent aussi, dans certains cas, d’améliorer le résultat obtenu.

A la fin de chaque partie de ce rapport ont été proposées des perspectives possibles pour continuer les études réalisées : raffiner davantage les mailles, étudier plus précisément l’influence de la valeur de l’angle de contact... Ce sujet n’est en effet pas clos et l’étude générale de faisabilité réalisée peut être poursuivie, afin d’améliorer encore la qualité des simulations numériques grâce à la méthode VOF pour ces écoulements de Taylor.