Simulation 3D : maillage en T

De la même manière qu'en 2D, on se propose d'étudier l'influence de l'angle d'incidence sur le mélange, en réutilisant le maillage en T 2D qu'on extrude verticalement. La hauteur est prise plus grande qu'en réalité pour mieux visualiser les phénomènes verticaux.

 

Maillage 3D en T

On réalise une simulation avec le modèle VOF diphasique. Le modèle de turbulence est RNG.

Les valeurs des densités et des débits massiques sont ceux qu'on espère proche de la réalité : on simule au mieux notre confluence.

On trace la densité du mélange sur un plan de coupe correspondant au plan médian vertical (25m)

 

On remarque ainsi le courant sous-jacent remonte sur la berge de gauche et qui homogénéise. Pour mieux le voir, traçons la densité sur des coupes de rivière proche puis loin de la confluence :

On observe bien le fluide le plus lourd s'immiscer sous le plus léger. L'extension de la surface de l'interface va avoir pour conséquence d'accélérer le mélange.

En effet, en simulant cet écoulement pour des densités égales, les fluides restent côte à côte et seul le cisaillement joue son rôle.

Le maillage est cependant trop petit en longueur pour observer le mélange total. Il aurait fallut refaire un maillage plus long pour pouvoir quantifier l'influence des deux phénomènes de manière isolée sur la longueur de mélange total, ce que nous n'avons pu faire par manque de temps.

conclusion