Simulation eulérienne-lagrangienne d'écoulements gaz-solide non isothermes : interactions particules-turbulence, application aux écoulements en conduite
Résumé
The aim of this work is to contribute to the numerical modeling of turbulent gas-solid flows in vertical or horizontal non isothermal pipes, which can be found in many industrial processes (pneumatic transport, drying, ). The model is based on an Eulerian-Lagrangian approach allowing a fine description of the interactions between the two phases (action of the fluid upon the particles (dispersion), action of the particles upon the fluid (two way coupling) and between particles (collisions)), more or less influential according to the characteristics of the flow. The numerical developments brought to the model in vertical and horizontal pipe flow have been validated by comparison with available experimental results from the literature. The sensitivity tests highlight the influence of the dispersion model, collisions and turbulence modulation on the dynamic and thermal behavior of the suspension.
L'objectif de ce travail est de contribuer à la modélisation numérique des écoulements turbulents gaz-particules en conduite horizontale ou verticale non isotherme, présents dans de nombreux procédés industriels (transport pneumatique, séchage, ). Le modèle repose sur une approche eulérienne-lagrangienne permettant une description fine des mécanismes d'interactions entre les deux phases (action du fluide sur les particules (dispersion), action des particules sur le fluide (couplage two-way ) et interactions inter-particulaires (collisions)), plus ou moins influents selon les caractéristiques de l'écoulement. Les développements numériques apportés au modèle en conduite verticale et horizontale ont été validés par comparaison avec les résultats expérimentaux disponibles dans la littérature. Les tests de sensibilité ont mis en évidence l'influence du modèle de dispersion, des collisions et de la modulation de la turbulence sur le comportement dynamique et thermique de la suspension.