Analyse expérimentale et modélisation du transfert de matière et du ...
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Chapitre 3 : Expérimentation <strong>et</strong> résultatsordre <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>ur que la valeur mesurée en écoulement homogène mais pas i<strong>de</strong>ntique.C<strong>et</strong>te différence provient certainement essentiellement <strong>du</strong> fait qu’après modification <strong>de</strong>stubes capillaires les bulles sont plus grosses pour <strong>de</strong>s taux <strong>de</strong> vi<strong>de</strong> similaires. Elles ontdonc <strong>de</strong>s Reynolds différents <strong>de</strong> celles étudiées par Larue <strong>de</strong> Tournemine (2001). Eneff<strong>et</strong>, dans notre écoulement, le nombre <strong>de</strong> Reynolds est <strong>de</strong> l’ordre <strong>de</strong>−3U 0.25⋅1.8⋅10Re = Rd B≈= 450 , tandis que dans l’écoulement homogène <strong>de</strong> Larue <strong>de</strong>−6ν 10Tournemine, il était <strong>de</strong> l’ordre <strong>de</strong> 252.'2La mesure <strong>de</strong> la variance <strong>de</strong> la vitesse <strong>de</strong> liqui<strong>de</strong> dans le champ lointain uLclperm<strong>et</strong> <strong>de</strong>faire mieux émerger la partie <strong>de</strong> la turbulence qui rend compte <strong>de</strong>s tourbillons généréssoit par le cisaillement moyen, soit par les interactions <strong>de</strong>s sillages lointains <strong>de</strong>s bulles.C<strong>et</strong>te mesure filtre en eff<strong>et</strong> les fluctuations <strong>de</strong> vitesse liées à la perturbation proche <strong>de</strong> labulle, qui comporte une forte contribution <strong>du</strong> sillage moyen. Sur la figure 3.18, on a'2reporté les profils <strong>de</strong> uLclpour les différents sections <strong>de</strong> mesure. On remarque qu’enx=5cm, le profil <strong>de</strong> u ' 2Lclressemble beaucoup à celui <strong>de</strong> la zone <strong>de</strong> mélangemonophasique. En x=20cm, le pic d’énergie émerge beaucoup plus que celui <strong>de</strong> u' 2Ltot(figure 3.17). Pour les <strong>de</strong>ux sections x=50 cm <strong>et</strong> x=80 cm, le pic d’énergie disparaît <strong>et</strong>réapparaît pour la section x=120cm. On comprend qu’aucun pic ne soit perceptible dansURles sections où >> 1.ΔULx 10 -343.53u L'2cl (m2 s -2 )2.521.510.50-15 -10 -5 0 5 10 15y (cm)Figure 3. 18 : Profils <strong>de</strong> variance <strong>de</strong> fluctuation <strong>de</strong> la vitesse phasique dans le liqui<strong>de</strong> champ lointainà différentes positions longitudinales (zdm1). X= : 5cm▼, 20cm ■, 50cm, 80cm ●, 120cm ♦.81