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Résumé

De nombreux systèmes industriels ou environnementaux naturels mettent en jeu des milieux turbulents à plusieurs phases avec un transfert de chaleur et de masses, ainsi que des réactions chimiques. Cet ouvrage traite de la modélisation de ces milieux en écoulements, par une approche unifiée qui inclut des aspects physiques variés et plusieurs niveaux de complexité. Il décrit les bases mathématiques de la modélisation, puis la manière d’y incorporer de façon cohérente les particularités physiques des situations étudiées. La modélisation a besoin de données physiques adéquates, à compléter par des recherches nouvelles judicieuses. La présentation unifiée de la démarche permet d’assurer à la modélisation un domaine d’application plus large en incorporant plus de connaissances expérimentales. Elle lui donne également la possibilité de s'adapter logiquement au niveau de complexité voulu et permet d’aborder des situations nouvelles avec des appuis solides.

Sommaire

Remerciements

Introduction .

I.1. L’intérêt des milieux multiphasiques et de leur modélisation

I.2. La modélisation et sa problématique

I.3. Eléments de bibliographie

PREMIÈRE PARTIE. APPROCHE ET ÉQUATIONS GÉNÉRALES

Chapitre 1. Pour une description unifiée des divers milieux

multiphasiques

1.1. Approche continue et approche cinétique

1.2. Formulations eulérienne-lagrangienne et eulérienne

Chapitre 2. Les équations d’un milieu instantané

« continu par morceaux »

2.1. Equations de bilan, formes intégrales et différentielles

2.2. Bilans des masses des phases dans un milieu continu par morceaux .

2.3. Bilans des quantités de mouvement

2.4. Bilans d’énergie des phases

2.5. Bilans des positions et des aires d’interface

2.6. Extension lorsqu’une phase fluide est un mélange

2.7. La description du milieu est complète

Chapitre 3. La description du « milieu moyen »

3.1. Le besoin d’une description moyenne

3.2. Comment définir les « grandeurs moyennes » ?

3.3. Quelle moyenne choisir, suivant les avantages et inconvénients ? .

Chapitre 4. Les équations pour le milieu moyen continu

4.1. Les équations de bilan global du milieu moyen

4.2. Les équations de bilan pour les phases du milieu moyen

4.3. La représentation complète du milieu moyen

4.4. Les équations d’état moyennes

4.5. Extensions

4.6. Les conditions aux limites

DEUXIÈME PARTIE. LA MODÉLISATION, UNE MÊME DÉMARCHE

ADAPTABLE À PLUSIEURS APPLICATIONS

Chapitre 5. La modélisation des échanges entre phases

5.1. Méthodologie générale

5.2. L’interface entre phases et son aire moyenne par unité de volume .

5.3. Forces de contact et frottement entre phases

5.4. Transferts de chaleur à la surface d’une particule,

sans échange de masse

5.5. Transferts de chaleur et de masse par ébullition

5.6. Echanges de masse et chaleur par évaporation

Chapitre 6. La modélisation des flux de dispersion turbulente

6.1. Modélisation globale

6.2. Modélisation de type « multifluide »

Chapitre 7. Modélisation de l’aire moyenne d’interface gaz-liquide

par unité de volume

7.1. Introduction

7.2. L’équation de départ de l’aire moyenne d’interface par unité

de volume

7.3. Modèle d’aire moyenne d’interface pour « l’atomisation »

d’un jet liquide

7.4. Effet de la vaporisation sur l’aire d’interface

Chapitre 8. Modélisation du style Large Eddy Simulation

8.1. Introduction

8.2. Les équations filtrées et la nature des modèles à fournir

8.3. Modélisation LES classique pour les flux additionnels SGS

8.4. Modélisation de l’aire d’interface par unité

de volume de sous maille

8.5. Modélisation LES près des parois

Chapitre 9. Apport de la thermodynamique

des processus irréversibles

9.1. Pour la modélisation globale d’un milieu à deux phases

9.2. Apport de la thermodynamique irréversible

pour la modélisation multifluide

Chapitre 10. Méthodes expérimentales

10.1. Introduction

10.2. Méthodes intrusives

10.3. Méthodes non intrusives

10.4. Méthodes optiques avancées

Chapitre 11. Quelques résultats expérimentaux sur des aspects

encore mal connus des écoulements multiphasiques

11.1. Atomisation/fragmentation de jets liquides

11.2. Particules isolées ou groupées en essaims,

couplage avec le fluide porteur

11.3. Crise d’ébullition

TROISIÈME PARTIE. DES LITS FLUIDISÉS AUX MILIEUX GRANULAIRES

Chapitre 12. Les lits fluidisés

12.1. Introduction

12.2. Modèles complets de la dynamique des lits fluidisés

12.3. Modèles globaux de conversion chimique en lits fluidisés

12.4. Modèles globaux pour les transferts thermiques

dans les lits fluidisés

12.5. Conclusion

Chapitre 13. Quelle généralisation pour les milieux granulaires ?

13.1. Introduction

13.2. Les équations de bilan du milieu granulaire moyen

13.3. Les approximations de fermeture nécessaires

13.4. Quelques modèles proposés

Chapitre 14. Modélisation du tenseur de Cauchy des contacts glissants

14.1. Hypothèses et équations de base

14.2. Equation de bilan non fermée du tenseur de Cauchy

des contacts glissants

14.3. Approximations de fermeture pour les termes irréversibles

Chapitre 15. Modélisation du tenseur de Cauchy cinétique

15.1. Modélisation à la mode de Prandtl-Bagnold

15.2. Modélisation du type k-lt ou « gaz granulaire turbulent »

15.3. Vers une modélisation générale pour tous les régimes

15.4. Les conditions aux limites de parois

QUATRIEME PARTIE. ETUDE DES FLUCTUATIONS

ET DES DENSITES DE PROBABILITE

Chapitre 16. Les fluctuations de la phase gazeuse dans les milieux

diphasiques réactifs

16.1. Les spécificités des milieux diphasiques réactifs

16.2. La densité de probabilité des fluctuations de composition

de la phase gazeuse

16.3. Modélisation des termes dus aux échanges entre phases

16.4. Modélisations du micromélange et de la dispersion turbulente

16.5. Utilisation pratique de l’équation de PDF

Chapitre 17. Fluctuations de température dans les phases condensées .

17.1. Problèmes

17.2. Equation instantanée pour la température de la phase liquide

17.3. Equation pour la PDF de température du liquide

17.4. Fermeture de l’équation de PDF de température

Chapitre 18. Vers l’obtention de la PDF des fluctuations des vitesses

et des tailles

18.1. Equation de PDF des vitesses d’une phase

18.2. Modélisations des échanges entre phases

et des interactions internes

18.3. Sur le calcul pratique de la PDF

18.4. Pour l’étude des tailles des parcelles d’une phase dispersée

18.5. Sur les simulations lagrangiennes-eulériennes

de milieux dispersés

Bibliographie

Index

Caractéristiques

Editeur : Hermes Science

Auteur(s) : Fabien Anselmet, Roland Borghi

Collection : Mécanique des fluides

Publication : 5 février 2014

Edition : 1ère édition

Intérieur : Couleur, Noir & blanc

Support(s) : eBook [PDF], Contenu téléchargeable [PDF], Text (eye-readable) [PDF]

Contenu(s) : PDF

Protection(s) : Marquage social (PDF)

Taille(s) : 6,1 Mo (PDF)

Langue(s) : Français

Code(s) CLIL : 3058

EAN13 eBook [PDF] : 9782746295377

EAN13 (papier) : 9782746245372

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