Modélisation de l'évaporation de gouttes multi-composants

CHAPITRE 6 EVAPORATION DE CARBURANTSPour le kérosène, les composants majoritaires dans chaque groupe présentent une volatilitémoyenne mais vaporisent tout de même assez tard. Donc, des écarts entre les deux modèlesapparaissent surtout pour les composants minoritaires très volatiles. Par contre pour l’essence,les composants majoritaires de certains groupes sont les plus volatiles et des écartsapparaissent donc avec ces composants pour le débit de vapeur. Quant aux modèles àthermodynamique continue, ils s’accordent toujours avec les modèles à composants discrets.Débit molaire de vapeur (nmol/s)5040302010Composants discrets (diff. infinie)Composants discrets (diff. limitée)Thermodynamique continue (diff. infinie)Thermodynamique continue (diff. limitée)Oléfine C 5 H 10Débit molaire de vapeur (nmol/s)40302010Composants discrets (diff. infinie)Composants discrets (diff. limitée)Thermodynamique continue (diff. infinie)Thermodynamique continue (diff. limitée)00 0.01 0.02 0.03Temps t (s)0Alkylbenzènes C 8 H 100 0.01 0.02 0.03Temps t (s)Figure 6.19 : Evolution du débit molaire de vapeur en fonction du temps pour le composant oléfineC 5 H 10 (à gauche) et le composant alkylbenzène C 8 H 10 (à droite) pour l’essenceD’autres calculs montrent que les écarts entre les deux modèles de diffusion diminuent avecl’augmentation de la pression au loin, car les valeurs de la pression de vapeur saturante sontplus proches entre les différentes espèces. Dans ce cas, l’évaporation séquentielle desdifférents composants est moins marquée et les intensités des gradients de composition sontplus faibles. Ces écarts entre ces modèles diminuent également lorsque la température àl’infini est plus faible, car les gouttes s’évaporent plus lentement. Les espèces ont alors plusde temps pour diffuser dans la goutte, ce qui réduit les gradients de composition dans lagoutte.Dans cette partie, la variable de distribution utilisée dans les modèles à thermodynamiquecontinue est la masse molaire. L’utilisation de la température normale d’ébullition prévoit desrésultats tout aussi satisfaisants pour une température à l’infini élevée.Temps de calculLes temps de calcul de tous les modèles pour les trois carburants sont donnés dansle Tableau 6.5. Apparaissent également ceux obtenus avec les liquides mono-composantssouvent utilisés pour simuler numériquement ces carburants, c’est à dire :l’iso-octane pour l’essencele n-décane pour le kérosène185