Maillage et mise en place du calcul

Géométrie et maillage

La géométrie et le maillage en ce qui concerne le calcul sur FLUENT ont été réalisés sur le logiciel ICEMCFD. Différents maillages ont été réalisés sur ICEMCFD:

Maillage Nombre de cellules
Canal d'éjection de 0.8 m

- 27000 cellules (grossier)

- 49700 cellules (fin)

Canal d'éjection de 2.8 m

- 27300 cellules (grossier)

- 70700 cellules (fin)

                                      

       Maillages du quart du réservoir canal de 0.8 m (27000 cellules) resp. 2.8 m (27300 cellules)                        

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La surface de sortie de la buse d'éjection a pour dimensions 0.8 m x 0.4 m pour les deux longueurs 0.8m et 2.8m selon le schéma ci dessous:

L'air est injecté dans le réservoir via 4 entrées de dimensions 0.5m x 0.4m disposées selon la configuration suivante:

Mise en place du calcul

Le calcul a été lancé sur FLUENT en parallèle sur 4 coeurs (durée de la simulation: entre 20 et 24 heures). Un ensemble de modèles a été choisi en cohérence avec la problématique traitée. (Type d'écoulement, modèle de turbulence, conditions aux limites...).

Modèle multiphasique: la méthode VOF 'Volume Of Fluid' a été utilisée sur FLUENT pour simuler l'écoulement diphasique. Il s'agit d'une méthode Eulérienne à 1 fluide, et elle est particulièrement adaptée dans le cas d'écoulements à interfaces fortement déformées, puisqu'elle permet de suivre la position de l'interface dans un maillage fixe.

Modèle de turbulence: le nombre de Reynolds de l'écoulement du retardant variant entre 500 et 1000, un modèle laminaire a été opté pour le calcul.

Couplage vitesse-pression: pour ce qui est du schéma de couplage vitesse pression, nous avons choisi le schéma PISO (Pressure Implicit with Splitting of Operator).

Discrétisation de la pression: Un schéma de discrétisation de la pression de type PRESTO (Pressure Staggering Option) a été choisi.

Conditions limites en entrée:  

  • Mass flow inlet: correspond à la condition débit d'air (kg/s) imposé en entrée. 
  • Pressure inlet: correpond à la condition pression (Pa) imposée en entrée.​

​​Condition limite en sortie:  

  • Pressure outlet: pression fixée en sortie à la pression atmosphérique 101325 Pa.

​​Pas de temps: le pas de temps choisi pour toutes les simulations sur FLUENT est égal à $10^-3 s$, ce qui fait au total 10000 pas de temps pour un temps final de 10 secondes.