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

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212 Chapitre 4 Applications aux problèmes sidérurgiques 0.365 Z (m) 0.36 0.355 0.35 0.345 0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 X (m) Figure 4.45 Comparaison entre l’interface de zinc essorée issue de la simulation et celle issue du modèle IVK, ∆ : épaisseur issue du modèle IVK, trait : interface issue de la simulation 4.4.2 Influence de la distance buse-bande La configuration IVK a permis de valider l’outil de simulation sur un autre paramètre pouvant influencer l’essorage, la distance dite "buse-bande" L/d, c’est-à-dire le rapport entre la distance jet-plaque et la largeur de fente du jet. Quand on parle de distance buse-bande on considère comme fixe la largeur de la fente et on fait varier la distance entre le jet et la plaque. Ici nous avons décidé de faire varier cette distance de 2 à 12 fois la largeur de la buse et de comparer les épaisseurs essorées obtenues avec celles issues des expériences réalisées à l’IVK à la figure 4.46. La tendance est la même avec une rupture de pente nette aux L/d de 8. Pour des rapports inférieurs à 4, les épaisseurs issues de la simulation sont beaucoup plus faibles que les valeurs expérimentales. Ces distances sont difficiles à atteindre car on se place dans le noyau potentiel (voir chapitre 3.3.3), c’est-à-dire que toute l’énergie produite en sortie de buse agit intégralement au niveau de l’impact. Un calcul d’impact de jet plan sur une surface sèche située à 4 fois la largeur de buse a été mené et on retrouve cette observation. La différence avec l’expérience peut être liée au fait qu’on ne tient pas compte des pertes de charge survenant dans la tuyère par la simulation ou encore que plus les épaisseurs sont faibles, plus elles sont difficiles à mesurer expérimentalement. Cette étude montre qu’il vaut mieux se placer sur le plateau, pour des L/d 4 < L/d < 8 (4.99)
4.4 Utilisation de l’outil pour la mesure de paramètres importants pour le milieu industriel 213 Epaisseur (µm) 50 40 30 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 L/d Figure 4.46 Influence de la distance buse-bande ( : données expérimentales IVK, ∆ : simulation aquilon) afin de ne pas obtenir de variations de l’épaisseur en cas de mouvement de la bande. En effet, la bande a tendance à bouger de 15% environ entre les deux jets pendant l’essorage, ce qui provoque une variation de L/d correspondante. Si l’on se situe à l’origine dans la zone de forte variation de l’épaisseur en fonction de L/d on aura tendance à ré- cupérer des fluctuations de l’épaisseur au cours du temps, fluctuations se traduisant par des irrégularités au niveau du revêtement sec. 4.4.3 Influence de la vitesse de bande La vitesse de bande a une influence sur l’épaisseur de zinc essorée non négligeable contrairement à ce que l’on aurait pu croire. En effet, sa valeur est faible en comparaison de celle du jet turbulent. On observe à la figure 4.47 l’influence de celle-ci et sa comparaison avec la formule analytique donnée à la relation (4.89). Les valeurs issues de la simulation correspondent correctement aux épaisseurs prédites par la formule analytique. 4.4.4 Influence de la vitesse du jet La vitesse U0 du jet a une influence prépondérante sur la forme du film essoré et notamment sur son épaisseur asymptotique. On réalise une étude paramétrique sur cette grandeur, qui nous permet de faire évoluer le Reynolds du jet de 3000 à 13000.
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