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- W29868191 abstract "Les ecoulements turbulents gaz-particules sont presents dans une large gamme d'applications, des procedes naturels (dispersion de polluants, sedimentation...) aux procedes industriels (turbomachines, lits fluidises...). La modelisation numerique de tels ecoulements offre en consequence un large panel de modeles. La prediction de la phase dispersee est ainsi effectuee dans le formalisme lagrangien ou dans le formalisme eulerien. Il n'existe pourtant pas actuellement d'outil numerique permettant d'obtenir une resolution a moindre cout de l'ecoulement (de l'ordre du cout d'une resolution eulerienne) tout en conservant une prediction precise dans toutes les zones de l'ecoulement (comme le font les approches lagrangiennes suffisamment resolues). Une methode elegante pour resoudre ce type de problemes reside dans l'utilisation d'une methode hybride couplant des approches issues de formalismes differents. Ce travail vise donc a developper une methode hybride eulerienne-lagrangienne pour la modelisation numerique de la phase dispersee dans les ecoulements turbulents gaz-particules. A cette fin, le domaine spatial de l'ecoulement est decompose en sous-domaines dans lesquels une seule des deux approches est utilisee. Les deux approches couplees ont en commun la description en termes statistiques de la phase dispersee, effectuee a l'aide d'une fonction densite de probabilite (pdf) jointe fluide-particule. La premiere repose sur une discretisation directe de l'equation d'evolution de la pdf a l'aide d'une methode particulaire stochastique. La deuxieme est basee sur la resolution des equations euleriennes des moments deduites de l'equation de la pdf (densite, vitesse moyenne et contraintes cinetiques particulaires . . . ), fermees a l'aide d'hypotheses supplementaires, et discretisees par volumes-finis. Le couplage des deux approches est base sur la description cinetique des flux de moments au travers des interfaces entre sous-domaines, permettant la mise en place de conditions aux limites bien posees. La condition a la limite de couplage concernant le lagrangien est specifiee par la distribution des vitesses (ou pdf) des particules entrantes dans le domaine lagrangien. Cette pdf est deduite d'informations provenant a la fois des calculs lagrangien et eulerien de l'iteration de couplage precedente. Cette pdf est alors simulee par une methode statistique dite de rejection, permettant ainsi d'imposer les caracteristiques entrantes au domaine lagrangien. Les conditions aux limites imposees au domaine eulerien peuvent etre de type Dirichlet (calcul lagrangien des moments a imposer) ou de type flux (decomposition des flux en une partie donnee par les particules sortantes du domaine lagrangien, l'autre par le calcul eulerien precedent). Les deux approches, ainsi que les methodes de couplage, sont codees en FORTRAN90, permettant une validation dans des configurations d'ecoulements homogenes (ecoulements cisailles homogenes) et inhomogenes (ecoulement de canal plan ascendant) par comparaison avec des resultats d'experiences numeriques. La methode hybride est ainsi appliquee dans des situations fortement desequilibree (canal plan) pour lesquelles l'approche eulerienne ne permet une prediction adequate de l'ecoulement. L'utilisation de la methode hybride ameliore sensiblement cette prediction et demontre ainsi la faisabilite et l'interet d'une telle methode." @default.
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