PDF (Intro, Chapitre 1, 2) - Les thèses en ligne de l'INP - Institut ...

Chapitre 2.Échelle du pliPour la configuration avec fond de pli poreux, nous observons également un accord entrenotre modèle et la CFD sur le débit traversant les fonds des plis d’entrée et de sortie. Ainsi,pour δ = 0, 8, nous avons respectivement pour le modèle et la CFD, 1, 3% et 6, 5% du débit quipasse par le fond du pli de sortie. Nous obtenons 16, 3% et 15, 9% du débit totale qui passe parle fond du pli d’entrée pour respectivement notre modèle et Fluent.La visualisation de l’écoulement, obtenu par Fluent, nous permet de mieux comprendre lesraisons de l’écart entre notre modèle et Fluent pour x < 5mm. Les iso-valeurs de pressions, figure2.45, nous montrent que la pression n’est pas uniforme dans la première partie du pli d’entrée.Ainsi, contrairement à l’hypothèse de notre modèle, l’écoulement n’est pas encore pleinementétabli au début du pli d’entrée. La figure 2.46, représentant les vecteurs vitesses dans cette zone,confirme ce résultat. Cependant, assez rapidement, l’écoulement devient parfaitement établi,comme le montre les vecteurs de vitesses de la figure 2.46.Une autre limitation du modèle est due au rapport important entre la vitesse de filtration et lavitesse moyenne dans le pli. En effet, le modèle fait l’hypothèse que l’écoulement est significatif(comparé à la vitesse de filtration) dans le pli. Or, au début du pli de sortie et à la fin dupli d’entrée dans le cas de fond d’un pli imperméable, la vitesse moyenne dans le pli est faiblecomparativement à la vitesse de filtration. Lorsque le fond des plis possède la même perméabilitéque le reste du médium, ceci n’est vrai que pour le début du pli de sortie.En conclusion, les résultats obtenus lors de ces deux dernières parties montrent que, pour unpli à ouverture uniforme ou variable, notre modèle est en accord avec les simulations réaliséessous Fluent. L’étape de validation qui suit est la confrontation aux résultats expérimentaux.2.3.6 Validation expérimentaleNous avons réalisé les calculs de chute de pression à l’aide du modèle semi-analytique pourles média plissés utilisés lors des essais. Les média plissés utilisés sont référencés dans le tableau2.1 page 62 et sur le tableau 2.2.Densité de plissage hauteur des plis Longueur Largeur épaisseur perméabiliténombre de plis/100mm en mm en mm en mm en mm en µm 28 55 220 8910 55 220 89 2,84 22812 55 220 89Tab. 2.2 – Caractéristiques des média plissés N1209Les résultats sont illustrés par les courbes 2.47 et 2.48. Ces graphiques représentent l’évolutionde la chute de pression totale en fonction de la vitesse moyenne de filtration. La courbe entrait plein représente le modèle semi-analytique avec le fond des plis poreux ayant la mêmeperméabilité et épaisseur que le reste du médium. La seconde courbe, en pointillé, représentele modèle semi-analytique avec le fond des plis imperméable. Les résultats expérimentaux sontreprésentés par des carrés rouges.Pour toutes les figures, les résultats expérimentaux sont encadrés par les deux extrema : fondde pli poreux et fond de pli imperméable. Ils mettent aussi en évidence une grande sensibilité dumédium plissé à la perméabilité du fond des plis. Par exemple, pour le médium plissé de 12 plispour 100mm et une hauteur de pli de 51mm, l’écart entre les deux modèles (fond de pli poreuxet fond de pli imperméable) est supérieur à 750P a pour une vitesse de filtration, u f = 0, 8m/s96