Modélisation du mélange pour la simulation d'écoulements réactifs turbulents PDF Download

Author: Fabienne Pit
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Languages : fr
Pages : 228

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Author: Fabienne Pit
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Pages : 228

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Author: FABIENNE.. PIT LAPILLONNE
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CE TRAVAIL PORTE SUR LA MODELISATION ET LA SIMULATION D'ECOULEMENTS REACTIFS TURBULENTS A CHIMIE NON INFINIMENT RAPIDE PAR UNE FONCTION DENSITE DE PROBABILITE CONJOINTE. LA RESOLUTION DE L'EQUATION D'EVOLUTION TEMPORELLE DE LA PDF CONJOINTE ANALYTIQUEMENT OU NUMERIQUEMENT EST TRES COMPLEXE. EN FAIT, LE PROBLEME EST SIMPLIFIE EN INTEGRANT CETTE EQUATION DANS L'ESPACE DES VITESSES. ON OBTIENT AINSI UNE APPROCHE HYBRIDE PROBABILISTE EULERIENNE LAGRANGIENNE. UNE METHODE DE MONTE-CARLO EST UTILISEE ENSUITE, POUR SIMULER CETTE EQUATION. DANS CETTE EQUATION, LE PHENOMENE DE MELANGE A PETITE ECHELLE DOIT ETRE REPRESENTE PAR UN MODELE. LA COMPARAISON D'UN NOUVEAU MODELE DE MELANGE AVEC DES MODELES CLASSIQUES D'ECHANGE AVEC LA MOYENNE A ETE FAITE DANS LE CAS D'UNE COUCHE DE MELANGE THERMIQUE ET DANS LE CAS D'UNE COUCHE DE MELANGE REACTIVE. LES RESULTATS DES CALCULS SONT ENCOURAGEANTS. LA POSSIBILITE DE L'APPLIQUER A DES CONFIGURATIONS INDUSTRIELLES COMPLEXES 2D AXISYMETRIQUE (LE BLUFF-BODY) ET 3D (CHAMBRE DE COMBUSTION DEXTRE) EST DEMONTREE

Author: Fabienne Pit
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Languages : fr
Pages : 228

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Author: Élise Fournier
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Languages : fr
Pages : 239

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[Résumé en français] La simulation numérique de réacteurs industriels promet de devenir un outil précieux aidant à prospecter de nouvelles technologies de mélange, à dimensionner et à optimiser les conditions de fonctionnement du réacteur. Ces calculs deviennent difficiles dans le cas de réactions rapides (polymérisations anioniques, précipitations) où existe un fort couplage entre la réaction chimique et le mélange. Ce travail de thèse a pour but d'évaluer et de valider la simulation d'écoulements réactifs pour des applications de génie chimique avec une méthode que nous avons choisie pour sa capacité à tenir compte des interactions entre processus de mélange turbulent et réactions chimiques rapides. La méthode sélectionnée est une méthode basée sur la résolution numérique des équations de Navier-Stokes en milieu turbulent et l'équation de transport de la fonction de densité de probabilité jointe de la composition (PDF) à l'aide d'un algorithme de Monte-Carlo. L'évaluation s'est faite sur un réacteur de précipitation semi-batch de type Taylor-Couette. Chaque étape du calcul a été validée expérimentalement. Au terme de ce travail, il a été montré que l'emploi de ce type d'approche pour le calcul d'un réacteur industriel est hasardeux et délicat. Il demande une validation de l'écoulement, le calage de 2 constantes de modélisation et la connaissance précise des cinétiques de réaction. Enfin, l'utilisation d'un algorithme de type Monte-Carlo engendre un bruit numérique qui selon le type d'écoulement peut nuire à la fiabilité des résultats. Le cas traité n'a pas donné des résultats totalement conformes à l'expérience. La méthode numérique utilisée n'est pas pour autant remise en question car le cas traité était par nature délicat

Author: Daniel Livescu
Publisher: Springer
ISBN: 9789811526459
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 263

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This book highlights recent research advances in the area of turbulent flows from both industry and academia for applications in the area of Aerospace and Mechanical engineering. Contributions include modeling, simulations and experiments meant for researchers, professionals and students in the area.

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Languages : fr
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Author: FABRICE.. MATHEY
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Languages : fr
Pages : 160

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LE FORMALISME DE LA SIMULATION DES GRANDES ECHELLES (LES) POUR L'ETUDE DES ECOULEMENTS TURBULENTS EST PRESENTE. DES TESTS, EN CONFIGURATION DE TURBULENCE HOMOGENE ISOTROPE ET DE COUCHE DE MELANGE TEMPORELLE, METTENT EN EVIDENCE LE COMPORTEMENT DES DIFFERENTS MODELES DE VISCOSITE TURBULENTE VIS-A-VIS DE LA DISSIPATION GENEREE PAR LES CORRECTEURS DE FLUX DU SCHEMA PPM. UNE SOLUTION EST PROPOSEE PERMETTANT D'EVITER UNE DISSIPATION NUMERIQUE TROP IMPORTANTE POUR LES ECOULEMENTS EN TURBULENCE DEVELOPPEE ET D'EVITER LE DEVELOPPEMENT D'INSTABILITES NUMERIQUES DUES AUX CONDITIONS INITIALES. LES MODELES DE MELANGE SOUS-MAILLE SPECIFIQUES AUX ECOULEMENTS REACTIFS SONT ENSUITE PRESENTES. DEUX APPROCHES SONT EN PARTICULIER RETENUES. UNE APPROCHE STOCHASTIQUE, PERMETTANT DE RECONSTRUIRE JUSQU'AUX PLUS PETITES ECHELLES L'EVOLUTION D'UN CHAMP DE SCALAIRE : LE LEM (LINEAR EDDY MODEL). ON MONTRE QUE CETTE APPROCHE PERMET EN PARTICULIER DE REPRODUIRE DES LOIS D'ECHELLES OBSERVEES DANS LES EXPERIENCES ET S'ECARTANT DES THEORIES CLASSIQUES DU MELANGE. PUIS UNE APPROCHE PROBABILISTE OU LA STRUCTURE DU CHAMP A PETITE ECHELLE EST PRESUMEE A PARTIR D'UNE FONCTION DE DENSITE DE PROBABILITE. CETTE DERNIERE APPROCHE NECESSITE LA MODELISATION DE LA VARIANCE SOUS-MAILLE DE LA FRACTION DE MELANGE. POUR CELA, UNE NOUVELLE MODELISATION EST PRESENTEE, PERMETTANT DES SIMULATIONS LES SANS PARAMETRES AJUSTABLE. CE MODELE EST VALIDE PAR DES TESTS A PRIORI A PARTIR DE SIMULATIONS LEM A GRANDS NOMBRES DE REYNOLDS, PUIS PAR DES SIMULATIONS DE COUCHE DE MELANGE TEMPORELLE REACTIVE. DANS CE DERNIER CAS, LES RESULTATS OBTENUS LORS DES PHASES DE TRANSITION ET DE TURBULENCE DEVELOPPEES SONT COMPARES AUX EXPERIENCES DE LA LITTERATURE. ON MONTRE QUE LES QUANTITES DE PRODUITS SONT CORRECTEMENT REPRESENTEES PAR LE MODELE SOUS-MAILLE DE MELANGE. CES SIMULATIONS PERMETTENT DE METTRE EN EVIDENCE LES MECANISMES DE LA TRANSITION DE MELANGE ET LE ROLE DES TOURBILLONS LONGITUDINAUX.

Author: Samir Rida
Publisher: National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada
ISBN: 9780612373839
Category :
Languages : fr
Pages : 239

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Author: Patrick Vuillermoz
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Category :
Languages : fr
Pages : 296

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Cette étude a porté sur le double aspect de la simulation numérique de la turbulence et celui de la modélisation des couches de mélange supersonique réactive ou inerte. Une première partie de ce travail a concerné la description théorique de la turbulence compressible tant du point de vue hydrodynamique que diffusif ou réactif. Elle fait l'objet d'une revue des principaux résultats expérimentaux ou numériques concernant le mélange supersonique. Ensuite, nous avons abordé quelques questions afférentes à la simulation numérique du mélange turbulent dans les écoulements a grandes vitesses. Des simulations bidimensionnelles et tridimensionnelles nous ont permis d'étudier en détail le processus de mélange moléculaire; on a pu retrouver certains phénomènes observes expérimentalement: régimes de mélange, structures en couches minces, effet du nombre de Mach convectif. En vue de prolonger ce travail de simulation vers les écoulements réactifs, nous nous sommes au préalable intéresse au problème théorique des flammes de diffusion monodimensionnelles. Ce volet de l'étude nous a permis d'examiner la structure élémentaire d'une flamme de diffusion laminaire avec ou sans étirement. On a ensuite étudié le problème de la simulation numérique de la flamme supersonique turbulente. Ceci a permis de tester les résultats de modèles cinétiques réduits par rapport à un modèle cinétique complet (Effet du nombre de Damkohler). Le problème pratique de l'intensification de la combustion à également été aborde. Ce point a fait l'objet de simulations sur calculateur massivement parallèle. Nous avons finalement tente d'utiliser ces résultats de simulations de couches de mélange pour tester des modèles physiques de turbulence