Modélisation de l'évaporation de gouttes multi-composants

CHAPITRE 7 COMBUSTION D’UN BROUILLARD DE GOUTTES MULTI-COMPOSANTS7.1 Modélisation de la combustion d’un brouillard de gouttes7.1.1 Configuration du nuage de gouttesLes hypothèses utilisées sont les suivantes :Le système est à symétrie sphérique.La vaporisation des gouttes peut être représentée par le comportement d’une goutte isoléedans des conditions identiques à celles qui existent localement dans le nuage.La réaction chimique comporte une seule étape et suit la loi d’Arrhénius.Le nuage de gouttes est sphérique et son rayon initial r 0 est de 1cm. La frontière du calcul (oùsont appliquées les conditions à l’infini) reste fixe et située à 2cm du centre du nuage. Leséquations régissant la conservation de la masse, des espèces et de l’énergie sont identiques àl’intérieur et à l’extérieur du nuage, sauf le débit de vapeur m& qui est nul à l’extérieur dunuage. La température et la composition initiales du mélange gazeux sont égales à cellesdéfinies à l’infini. Le système est ouvert et la pression est supposée constante.Frontière du nuage de gouttes(r 0 = 1cm)0 rFrontière du calcul (r = 2cm)∞ ∞Tg, Y i , gFigure 7.1 : Schéma du nuage de gouttes et de son environnementAucun effet de convection forcée n’est appliqué. La gravité est négligée et aucun effet deconvection naturelle n’est alors présent. La seule vitesse de l’air rencontrée est celleengendrée par les variations de densité du mélange gazeux.Les gouttes ont toutes le même diamètre initial et sont initialement immobiles. Elles peuventensuite se déplacer suivant la composante radiale car le système est à symétrie sphérique. Lerayon du nuage peut donc varier au cours du temps. La distribution spatiale des gouttes est198