Ecoulements diphasiques

5 types d'écoulements diphasiques

• Bulles
• Fragmenté
• Pulsatile
• Bloc/bouchon
• Annulaire/film

Paramètres influençant le type d'écoulement[partie 1/2], les 5 caractéristiques/effets thermo-physiques fluide ?

• Pression
• Débit-volume chaque phase
• Masse volumique et viscosité chaque phase
• Tension interfaciale et potentiels agents tensio-actifs
• Effets électrostatiques peuvent rompre la stabilité

Paramètres influençant le type d'écoulement [partie 2/2], les 8 caractéristique liées au dispositif ?

• Flux thermique (Qth/s) appliqué aux parois
• Mouillabilité parois
• Singularité dans le circuit (influe jusqu'à 300 Dh) 
• Mélange de phase
• Sens de l'écoulement (CO/CC)
• Inclinaison de la conduite
• Géométrie dispositif
• Longueur caractéristique

Limite de la méthode empirique pour simuler les écoulements diphasiques ?

Pertinence limitée à des dispositifs similaires !

Avantage de l'analyse théorique vis-à-vis de la méthode empirique ?

Peut être généralisée !
Rq : Développement des "ondelettes" et "réseaux neuronaux" sont des pistes d'évolution.

Comment saturer un liquide?  

Un corps pur à l'équilibre liquide-vapeur est généralement qualifié de fluide saturé. Pour un composé chimique pur, cela implique qu'il est à son point d'ébullition.

On sature un liquide soit en augmentant sa température soit en baissant sa pression.

Le liquide n'est pas saturé tant que son enthalpie n'a pas atteint l'enthalpie de saturation. On dit qu'il est ...

Différence vapeur surchauffée vs vapeur saturée ?

Si l'on ajoute de la chaleur à de la vapeur après qu'elle a atteint sa température de saturation (point d'ébullition), on dit qu'il s'agit de vapeur surchauffée. Les turbines des centrales électriques nécessitent de la vapeur surchauffée. Le terme « vapeur sursaturée » désigne une vapeur présentant des caractéristiques (température, pression, etc.) supérieures à la normale.

Contrairement à la vapeur saturée, elle a une pression constante quelle que soit la température.

Elle présente également une densité plus faible et peut fournir des températures plus élevées que la vapeur saturée. Si la vapeur saturée est sèche, la vapeur surchauffée l'est encore plus.

Lien entre enthalpie et saturation ?

• L’enthalpie de saturation correspond à l’énergie totale (par unité de masse) qu’il faut atteindre pour que la première bulle de vapeur apparaisse (saturation liquide) ou disparaisse (saturation vapeur).

• Le passage du régime liquide sous-saturé → saturé → diphasique se décrit donc en fonction de l’enthalpie spécifique (ou de la température d’ébullition associée à la pression).

Quels sont les 3 points à retenir concernant les concepts de saturation et d’enthalpie (déf saturation, déf enthalpie, déplacement du point de saturation) ?

• La saturation marque la limite thermodynamique entre phase pure et mélange diphasique.

• L’enthalpie est la grandeur clé pour déterminer si un fluide est sous-saturé, saturé ou surchauffé.

• Modifier la pression ou la température déplace ce point de saturation.

Si on modifie la pression et/ou température d'un fluide :

Que nous indique l'enthalpie d'un fluide ?

• énergie totale (par unité de masse)
• sous-saturé, saturé ou surchauffé

Donner les paramètres/opérateurs descriptifs des écoulements diphasiques (x6).

6 paramètres/opérateurs descriptifs des écoulements diphasiques :

• Fonction indicatrice de phase
• Débits instantanés
• Débits et vitesses débitantes
• Opérateurs de moyennes spatiales
• Opérateurs de moyennes temporelles
• Commutativité des opérateurs de moyenne