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Jean-Charles Laurentie

Publié en ligne le 30 mai 2012

Français

Contribution à la modélisation numérique d'écoulements électro-fluido-dynamiques diphasiques tridimensionnels

Les matériaux granulaires sont très divers : les farines, les grains dans l'agroalimentaire, le sable et les roches dans l’'industrie minière, les déchets broyés dans l'industrie du recyclage, les poudres et granulés dans l'industrie chimique. Le stockage, le transport et le traitement de ces matériaux font apparaître des phénomènes électrostatiques liés à leur charge par effet triboélectrique. L'analyse de ces phénomènes requiert des modèles numériques prenant en compte les trois aspects (collisions interparticulaires, écoulement du fluide et échange de charges électriques) des écoulements granulaires. L'objectif de ce mémoire est donc la modélisation des écoulements diphasiques 3D, avec la prise en compte des phénomènes tribo-électrostatiques et des forces d'interaction entre le fluide et les particules. Dans la première phase du travail, nous avons utilisé un modèle d'éléments distincts (DEM) pour calculer la dynamique particulaire. Plusieurs études de lits vibrés y sont traitées. La deuxième partie présente un modèle original de charge électrostatique. Ce modèle permet d'étudier l'évolution de la charge des particules au cours du temps. La méthode utilisée pour réaliser le code diphasique par un couplage eulérien-lagrangien est exposée dans la troisième partie. Les études sur la fluidisation de particules qui y sont décrites ont abouties à des pistes intéressantes sur la formation des bulles. Pour finir, nous présentons les algorithmes utilisés pour les modélisations, ainsi que la méthode adoptée pour paralléliser le programme, permettant ainsi de représenter un grand nombre de particules afin de mieux simuler des situations d'intérêts industriels..

Mots-clés : Modélisation numérique, Electrostatique, Charge électrique, Ecoulement granulaire, DEM.

Notice

Diplôme :
Doctorat
Etablissement :
Université de Poitiers
Ecole doctorale :
Ecole doctorale SIMMEA - Sciences et Ingénierie en Matériaux Mécanique
UFR ou institut :
UFR Sciences Fondamentales et Appliquées
Domaine de recherche :
Génie électrique / Mécanique des milieux fluides
Directeurs de thèse :
Lucian Dascalescu, Philippe Traoré
Date de soutenance :
12 décembre 2011
Président du jury :
J.L. Reboud
Rapporteurs :
P. Notingher, L. Oger
Membres du jury :
E. Moreau, H. Auradou
 

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