Maillage et mise en place du calcul

- Géométrie et maillage:

         La première démarche vers la simulation est l'étape du maillage. Le mailleur associé par défaut à NEPTUNE_CFD est Simail 7.0.4 . Après avoir créer la géométrie, établir les différentes transformations géométriques et topologiques nécessaires et définir les différentes conditions limites et les références associées, retient le mailllage de tout le réservoir avec deux entrées telles que:

              

 

         Le maillage de tout le réservoir avec la configuration d'entrée étudiée est :

                       

 

on retient deux maillages, le premier est fin, le second est grossier dont les propriétés sont les suivantes :

Propriétés des maillages
Maillage Nombre de cellules Type de cellule Volume minimal d'une maille (m3) Volume maximal d'une maille (m3)
Grossier 24166 Héxaèdre 8.98 10-5 3.03 10-4
Fin 49500 Héxaèdre 3.58 10-5 1.03 10-4

Les deux figures suivantes montrent les deux maillages retenus:

          

                            Maillage fin                                                                    Maillage gros

 

- Modèles de fermeture :

Les milieux milieux diphasiques mettent en jeu des interactions aux interfaces qui modifient de manière significative la structure de l'écoulement ce qui imposent la prise en compte de modèle assurant la fermetures des équations de Navier Stokes pour les écoulements diphasiques. Dans notre cas, on choisit, pour les différents forces agissant sur les différentes inclusions, les modèles suivants:

    - Modèlisation de la force de traînée:

On choisit le modèle "Large-Interface". En effet ce modèle propose une corrélation reliant le coefficient de traînée FD de chaque phase et le diamètre des bulles sous l'hypothèse de la sphéricité des inclusions:

 \begin{equation}F_D = \frac {18 \nu}{D^2} (1 + 0.15 Re^{0.687})\end{equation}

avec $\begin{equation}Re= \frac {V_{r}D}{\nu}\end{equation}$ et $\begin{equation} V_{r}= \sqrt{(U_i-U)^2}\end{equation}$

     - Modélisation de la turbulence:

L'écoulement est supposé, d'après le nombre de Reynolds, laminaire.

 

     - Modèle de masse ajoutée:

Sous l'hypothèse de la sphéricité des bulles, on choisit un coefficient de masse ajoutée constant et égal à $\begin{equation} \frac{1}{2}\end{equation}$

 

     - Modèle de frottement:

Le modèle de frottement pariétal est choisi tel que le coefficient de perte de charge due aux frottements est fonction du nombre de Reynolds et égal à $\begin{equation} K_{fr}=\frac{64}{Re}\end{equation}$