Mod´elisation unidimensionnelle de la dynamique des gaz dans les conduits `a sections discontinues. Doctorat thesis(2012), Université de Batna 2.
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Date
2017-01-12
Authors
MENINA Rachid
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Abstract
La plupart des simulations num´eriques en dynamique des gaz dans les conduits industriels sont effectu´ees `a l’aide des ´equations d’Euler quasi-1D. Ceci pose une difficult´e fondamentale si des discontinuit ´es g´eom´etriques sont pr´esentes. L’´equation de bilan de quantit´e de mouvement contient un terme non conservatif impliquant une int´egrale de surface de pression, responsable de la perte de quantit´e de mouvement. La d´efinition de cette int´egrale est tr`es difficile du point de vue math ´ematique du fait que l’´ecoulement peut contenir d’autres discontinuit´es (chocs, discontinuit´es de contact). Du point de vue physique, les discontinuit´es g´eom´etriques induisent des tourbillons multidimensionnels qui modifient l’int´egrale de surface de pression. Dans la pr´esente th`ese une am´elioration du mod`ele d’´ecoulement quasi-1D conventionnel est propos´ee. Une ´equation d’´energie (ou d’entropie) suppl´ementaire est ajout´ee aux ´equations d’Euler exprimant l’´evolution de l’´energie et de la pression turbulente stock´ees dans les tourbillons g´en´er´es par les changements brusques de section. L’´energie turbulente produite par l’interaction ´ecoulement-variation de section est d´etermin ´ee par une estimation sp´ecifique de l’int´egrale de surface de pression. Les r´esultats num´eriques des mod`eles quasi-1D sont compar´es aux moyennes par section de la solution 2D des ´equations d’Euler. Une comparaison avec des exp´eriences dans un tube `a choc est ´egalement pr´esent´ee. Le nouveau mod`ele am´eliore les pr´edictions obtenues `a l’aide des ´equations d’Euler quasi-1D conventionnelles et est capable de reproduire les principales caract´eristiques de l’´ecoulement.