simulation numerique de la combustion diphasique - cerfacs

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U x entree fin de l’evaporation sortie Fig. 3.1 – Configuration de la zone d’évaporation. T g,0 u 0 Y ethanol T l,0 α l,0 d 0 P 0 Entrée 480 1.12 0 323 4.189.10 −5 30.10 −6 Sortie 101325 Tab. 3.1 – Conditions aux limites du calcul d’évaporation (unités SI). 3.3 Résultats et discussion La figure 3.2 présente les profils en x des variables de la phase liquide fournis par la solution analytique et AVBP TPF. On peut noter en premier lieu la validité de l’hypothèse de pression constante, la variation calculée par AVBP TPF étant négligeable. En second lieu, on remarque que les évolutions sont les mêmes pour les deux types de calculs et pour chaque variable. On note en particulier que la variation de T g est significative par rapport au chargement en ∆T g T g,in carburant à l’entrée : vaut 1.25 % alors que κ 0 , le coefficient de chargement massique (cf. 2.16) ne vaut que 0.6 %. Ceci illustre l’importance du transfert de chaleur par évaporation. Les écarts observés s’expliquent par la différence dans la prédiction de la température du gaz. La pression étant constante, la loi d’état reporte cet écart sur la masse volumique et, par conservation de la masse, sur la vitesse du gaz 1 . Cette surestimation de la température dans la solution analytique a pour origine la sousestimation du taux de transfert de chaleur Π g en raison de l’hypothèse de température de liquide constante dans le temps (qui implique φ l = 0). En revanche, le très faible écart sur la fraction massique d’éthanol suggère que les deux calculs prédisent de manière identique l’évaporation. 1 Le choix fait pour la comparaison des calculs est le suivant : on impose une vitesse de gaz identique pour les deux types de résolutions à la fin de l’évaporation. 34
0.744 Masse volumique du gaz Vitesse du gaz ρ (kg.m -3 ) 0.742 0.740 0.738 0.736 0.734 0.732 0 0.005 0.01 0.015 0.02 x (m) Température du gaz u g (m.s -1 ) 1.125 1.120 1.115 1.110 1.105 1.100 0 0.005 0.01 0.015 0.02 x (m) Pression 480 T g (K) 478 476 474 0.006 0.005 0 0.005 0.01 0.015 0.02 x (m) Fraction massique d’éthanol P (Pa) 101325.005 101325.000 101324.995 101324.990 0 0.005 0.01 0.015 0.02 x (m) Y ethanol 0.004 0.003 0.002 Solution analytique Calcul AVBP 0.001 0 0 0.005 0.01 0.015 0.02 x (m) Fig. 3.2 – Profils des variables de la phase gazeuse - Comparaison entre la solution analytique et le calcul par AVBP TPF. 35
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