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

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impliqués dans l’essorage, tels que l’arrachement de gouttes. Les validations ont pris une
part importante dans ce travail. Les problèmes découplés connaissent des données expéri-
mentales dans la littérature. Néanmoins, concernant le problème global de l’essorage, une
collaboration avec l’Institut Von Karman a été nécessaire afin de confronter grandeurs
issues de la simulation et valeurs issues d’expérimentations dédiées.
Les simulations ont été réalisées sur la bibliothèque de recherche Aquilon. Aquilon est
un ensemble de modules de programmation destinés à la simulation en mécanique des
fluides, développé au laboratoire TREFLE, intégrant de nombreux modules permettant
de traiter des écoulements multiphasiques, 3D, avec changement de phase, compressibles
ou incompressibles, turbulents.
La problématique de la modélisation et de la simulation petite échelle des écoulements
diphasiques turbulents commence à intéresser la communauté scientifique. Relativement
peu de références bibliographiques y font écho jusqu’à présent. Notre motivation a été
d’une part de mettre en place un modèle numérique prédictif du comportement d’une
surface libre mobile contrainte par un jet turbulent afin de fournir des grandeurs locales
et globales et d’autre part de présenter des expérimentations numériques décrivant les
paramètres importants de l’essorage pneumatique.
Le premier chapitre présente les enjeux industriels de ce travail ainsi que les diffi-
cultés qu’elle comporte et les hypothèses faites pour la réaliser. La compréhension de la
configuration industrielle et des enjeux scientifiques et techniques est nécessaire.
Le deuxième chapitre répertorie les modèles diphasiques et turbulents utilisés pour
réaliser les simulations des écoulements diphasiques d’une part, turbulents d’autre part,
et diphasiques turbulents. Il est destiné à justifier nos choix de modèles utilisés pour
simuler l’interaction entre un jet turbulent et un film liquide en mouvement.
Le troisième chapitre est consacré à la définition des méthodes numériques utilisées
et à la présentation des diverses validations relatives aux problèmes constitutifs du cas
global. En effet, le phénomène d’essorage a été découplé. L’impact d’un jet plan turbulent
anisotherme sur une plaque sèche immobile a d’abord été considérée.
Le quatrième chapitre s’intéresse à l’utilisation de l’outil de simulation défini précé-
demment, aux résultats de différentes études, ainsi qu’aux réponses aux problématiques
industrielles. Dans ce chapitre, le problème d’essorage dans sa globalité a été étudié. Les
écoulements complexes mis en jeu dans ce procédé industriel ont été examinés. Après
avoir validé l’outil numérique sur une configuration expérimentale réalisée en laboratoire,