Modélisation de l'évaporation de gouttes multi-composants

CHAPITRE 6 EVAPORATION DE CARBURANTS6.3 Réduction du temps de calculMême si l’utilisation des modèles à thermodynamique continue diminue considérablement letemps de calcul par rapport aux modèles à composants discrets, ce temps reste relativementélevé par rapport aux calculs pour un liquide mono-composant. Le but de cette partie est desimplifier d’avantage le modèle à thermodynamique continue afin d’obtenir des temps decalcul comparables à ceux des modèles mono-composants. Ces simplifications sont doncprésentées et leurs résultats avec le kérosène sont comparés à ceux obtenus précédemment.6.3.1 Simplification des modèles à thermodynamique continue1 ère simplificationDans les modèles à thermodynamique continue, les propriétés physiques pour chaque groupede composants sont calculées grâce à des corrélations propres à chaque groupe. Ensuite, lespropriétés du mélange de groupes sont déduites en utilisant des lois de mélange (voirAnnexe A). L’ensemble de ces opérations requiert un temps de calcul non négligeable.La première simplification consisterait à considérer que les propriétés physiques du mélangede groupes sont celles du groupe majoritaire (par exemple les iso-alcanes pour le kérosène). Ilserait également possible de définir, avant le calcul, des corrélations de propriétés physiquesmoyennes pour le mélange qui seraient calculées à partir de celles existantes pour chaquegroupe de composants pondérées par la fraction globale initiale de ces groupes. Par exemple,pour la densité molaire du liquide :( I ) x c ( I )clj l 0 j,lj= ∑,(6.4)Par contre, chaque groupe de composants garde sa propre corrélation de la pression de vapeursaturante pour pouvoir calculer la fraction molaire de vapeur et sa distribution à la surface dela goutte pour chaque groupe.Une autre simplification découle de l’utilisation de propriétés physiques communes. Commele coefficient de diffusion de la vapeur dans le mélange gazeux est le même pour chaquegroupe j de composants, le nombre de Sherwood modifié Sh j * et donc le nombre de transfertde masse B m,j sont eux aussi identiques pour chaque groupe j. Il n’est donc plus nécessaired’effectuer le calcul itératif (voir Annexe B) pour déterminer chaque valeur de B m,j .Avec ces simplifications, un débit de vapeur et sa distribution sont toujours calculés pourchaque groupe de composants.188