Simulation numérique de l'essorage et du refroidissement d'un film ...

160 Chapitre 4 Applications aux problèmes sidérurgiques
4.1.2 Présentation du problème
Une plaque plane d’acier remonte dans un bain de zinc fondu. Les forces combinées
du rapport des viscosités et des masses volumiques air/zinc, de la tension superficielle, de
la gravité et de la vitesse Vp avec laquelle la plaque remonte induisent la création d’un
film de zinc sur la plaque.
Pour des questions de temps de calcul, et de géométrie du système, les calculs sont
réalisés en deux dimensions en faisant l’hypothèse d’une symétrie le long de la plaque. A
la figure (4.1) on observe le système composé d’une plaque plane. Il possède deux plans
de symétrie, un au-milieu de la plaque (P1) et l’autre perpendiculaire à la plaque (P2). La
symétrie suivant le plan (P1) est inhérente au procédé, tandis que la symétrie suivant le
plan (P2) est un choix fait par souci d’économie de temps de calcul.
Figure 4.1 Configuration étudiée. La plaque est représentée en couleur, et les deux plans de
symétrie par deux rectangles. La partie hachurée est la partie concernée par la simulation
2D.
Pour étayer cette hypothèse, un calcul 3D a été mené et les résultats en terme d’épais-
seur asymptotique sont comparés à ceux obtenus en 2D. L’étude plus approfondie de
l’influence de la troisième dimension est réalisée à la section 4.1.5. On y verra que les
épaisseurs sont similaires. L’écoulement étant principalement bidimensionnel dans le plan
(P2), on pouvait s’attendre à ce que les deux configurations 2D et 3D fournissent des
résultats comparables en termes d’épaisseurs et de vitesses.