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 diphasiqued’une bulle isolée (ZDM2SIM0) produit, comme dans les simulations précédentes de lacouche de mélange à faible taux de vide, des vitesses relatives quasiment uniformes quine concordent pas avec les données expérimentales dans la zone diphasique où les taux devide sont relativement importants. Les résultats de la simulation ZDM2SIM1, réaliséeavec la loi fonction du taux de vide proposée par Zuber & Ishii (1979), restent assezéloignés des données expérimentales. Les vitesses relatives dans les différentes sections yrestent largement surestimées. La loi de traînée proposée par Chahed et al. (2004) permetde reproduire l’influence des interactions hydrodynamiques à forts taux de vide sur leglissement. Les profils produits par la simulation sont en très bon accord avec les résultatsexpérimentaux.A titre indicatif, nous représentons sur la figure 4.44 les profils transversaux des troiscoefficients de traînée utilisés dans ces simulations dans la section x = 30 cm . Nousremarquons, que le coefficient de traînée proposé par Chahed et al. (2004) est largementsupérieur au deux autres coefficients de traînée proposés par Zuber & Ishii (1979). Cetteaugmentation de la valeur du coefficient de traînée permet de reproduire les vitessesrelatives dans cet écoulement diphasique à fort taux de vide. Rappelons que Chahed et al.(2004) indiquent que la loi de traînée est valable pour des taux de vide allant jusqu’à prèsde 15 %.201816x= 30 cm ZDM2SIM0ZDM2SIM1ZDM2SIM21412C D/C D01086420-0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15y (m)Figure 4. 44: comparaison des profils des rapports des trois coefficients de traînée dans la sectionx=0.30 m utilisés dans les simulations de zdm2.4.6.3 Profils de taux de videLa vitesse relative va avoir un effet direct sur le calcul du taux de vide. Le taux deprésence du gaz dépend du débit injecté mais dépend aussi du glissement des bulles qui,141