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Hydrodynamique des écoulements de Taylor gaz-liquide en microcanaux

23 octobre 2013

Hydrodynamique des écoulements de Taylor gaz-liquide en microcanaux

Thomas Abadie
Jeudi 14 novembre
Amphithéâtre Nougaro à 10h00

Résumé :
Cette thèse porte sur l’étude des écoulements de Taylor (ou poche/bouchon) gaz-liquide en microcanal. Ces écoulements où les effets de tension de surface sont prépondérants ont été étudiées expérimentalement et numériquement pour des géométries rectangulaires avec divers rapports d’aspects.
Une première partie expérimentale a consisté à caractériser la formation de bulles (taille, fréquence) en fonction des conditions opératoires, des propriétés des fluides (notamment à travers le nombre capillaire) et du mode de mise en contact des fluides.
La dynamique de l’écoulement établi a par la suite été étudiée à l’aide du code JADIM. La simulation de ces écoulements dominées par la tension de surface a nécessité de lever les limitations liées à la prise en compte de la force capillaire. Une méthode Level Set a été implémentée et comparée à la méthode Volume of Fluid d’origine.
Des simulations numériques 3D ont permis l’étude des effets du nombre capillaire et de la géométrie sur la dynamique des bulles de Taylor (vitesse, pression et formes de bulles). Les effets inertiels souvent négligés ont été considérés et leur influence, notamment sur les sauts de pression à l’interface, a été mise en évidence.
Le mélange dans le bouchon liquide a également été étudié et des simulations numériques de transfert de matière gaz-liquide ont été entreprises.


Jury :

Stéphane Popinet (rapporteur)

David Fletcher (rapporteur)

Christophe Clanet

Yves Gonthier

Catherine Xuereb

Dominique Legendre (directeur de thèse)

Joëlle Aubin (directrice de thèse)_