Analyse expérimentale et modélisation du transfert de matière et du ...

Chapitre 4 : Simulation de l’hydrodynamique et du transfert de masse dans les écoulements de types zone de mélange diphasique0.050.0450.04exp x= 120 cmZDM1311ZDM1911ZDM1(3-9)110.0350.03α0.0250.020.0150.010.0050-0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15y (m)Figure 4. 30 : Profils de taux de vide dans la zone de mélange à bulles à x = 1.20 m : effet de lavariation linéaire des termes non linéaire de masse ajoutée. Comparaison des résultats numériquesavec les résultats expérimentaux.Les résultats de la simulation (ZDM1(3-9)11) montrent que les profils de taux de videsont mieux reproduits dans les sections x = 0. 5 m et x = 0. 8 m en prenant en comptecette évolution de la réponse des bulles à la turbulence. Cependant, pour la sectionx = 1. 2 m , le gradient de taux de vide dans la zone cisaillée est moins bon que dans lasimulation (ZDM1911). Nous remarquons aussi dans ces deux simulations que le pic detaux de vide à la paroi est atténué. On peut attribuer ce résultat à un effet de diffusionassocié aux termes interfaciaux non linéaires.Les profils de vitesse moyennes et de turbulence sont présentés dans les figures A4.1 etA4.2 en annexe 4 car ils sont peu sensibles aux variations du taux de vide, sauf dans lecas ZDM1911 qui améliore un peu le calcul des vitesses moyennes dans les sections lesplus hautes.Cette analyse de sensibilité montre l’importance des termes non linéaires dans lephénomène de distribution des bulles. Elle indique également que l’on a besoin de mieuxmodéliser l’agitation des bulles pour représenter ces effets.4.5.5.2 Sensibilité de la distribution des phases à la force de portanceOn se propose ici de tester la sensibilité de la distribution des phases dans l’écoulementde zone de mélange zdm1 à la force de portance : on procède à des simulations avecdifférents coefficients de portance en tenant compte des termes non linéaires et de lacontribution moyenne de la masse ajoutée. Ces simulations son récapitulées dans letableau suivant :128