simulation numerique de la combustion diphasique - cerfacs

Conclusion et perspectives
Ce stage de DEA a permis d’aborder un domaine de recherche qui couvre plusieurs thèmes :
les écoulements de gaz compressibles, le transfert de chaleur et de masse entre phases, les
écoulements à phase dispersée et la cinétique chimique.
D’une part, l’étude bibliographique a fourni les bases théoriques pour comprendre ces différents
thèmes et la façon de les traiter dans le cadre d’une simulation numérique en combustion.
D’autre part, l’application numérique de cette théorie à travers les différentes étapes de la
validation du code AVBP TPF a constitué une expérience formatrice.
Les principaux résultats de cette démarche sont les suivants :
– L’étude de l’interaction des ondes avec les conditions aux limites de l’écoulement diphasique
a montré que les propriétés des conditions caractéristiques étaient conservées et aucun effet
de couplage inattendu n’a été observé.
– Une adaptation de la solution analytique de l’évaporation monodimensionnelle pour les écoulements
de gaz multi-espèces a été réalisée, augmentée d’un programme de résolution parabolique
pour la prédiction de la température de liquide. La comparaison de la solution analytique
et du calcul avec AVBP TPF a permis de valider le code sur le problème d’évaporation dans
un écoulement à une dimension.
– Le calcul de la flamme monodimensionnelle laminaire en combustion diphasique homogène a
été validé par comparaison avec la solution théorique. Il a mis en évidence que dans ce cas, le
seul couplage se fait par les valeurs des variables qui relient la fin de l’évaporation à la zone
de flamme. Ce calcul a montré également la relative aisance avec laquelle on peut mener un
calcul diphasique réactif grâce à l’approche eulérienne.
L’étape qui suit logiquement cette étude consiste à confronter les résultats de la flamme diphasique
homogène avec les données expérimentales disponibles et le code de référence PREMIX
TPF.
Enfin, cette simulation monodimensionnelle d’une flamme homogène doit être vue comme le
prélude à des investigations plus poussées dans le domaine des flammes hétérogènes. La maîtrise
du calcul numérique des différents modes de combusion permettra alors de se tourner vers des
géométries d’écoulement plus complexes telles que les chambres de combustion aéronautiques et
les brûleurs.
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