Etude numérique des Vortex de Dean dans un écoulement d'un fluide viscoélastique dans une conduite courbe

Le présent travail est une synthèse de simulations numériques des écoulements de fluides viscoélastiques par la méthode des volumes finis. Pour étudier l'effet de l'élasticité sur les vortex de Dean le nombre de Deborah est varié de 0.1 à 0.5, l'effet de la géométrie est étudié en variant le taux de courbure de 2.5 à 20 et le rapport d'aspect de 1 à 12. Les résultats obtenus mettent en évidence l'influence des paramètres rhéologiques et des paramètres géométriques sur les conditions d'apparition et la structure des vortex de Dean

Etude des vortex de Dean pour l'écoulement d'un fluide viscoélastique dans une conduite courbe tridimensionnelle

Le but cette étude est de procéder à des simulations numériques tridimensionnelles (3-D) de l'écoulement d'un fluide viscoélastique de Phan-Thien-Tanner dans une conduite de section carrée courbée à 180°. On considère tout particulièrement l'apparition d'écoulements secondaires (vortex de Dean). Pour aborder cette problématique, un code de calcul volumes finis 3-D a été développé pour résoudre les équations de conservation, ainsi que l'équation constitutive, écrites en coordonnées orthogonales généralisées. La présence de deux recirculations secondaires stationnaires, ainsi que l'apparition et le développement de deux vortex supplémentaires sont mis en évidence. L'influence de la rhéofluidification et des paramètres matériels sur l'apparition de ces vortex est également étudiée. On montre en particulier que l'apparition de ces recirculations est d'autant plus rapide que la rhéofluidification est marquée

Etude de l'établissement de l'écoulement principal d'un fluide viscoélastique dans une conduite courbe de section carrée

Le travail présenté consiste à simuler en 3-D l'écoulement non établi d'un fluide viscoélastique de Phan-Thien-Tanner s'écoulant dans une conduite courbe en U (180°) de section carrée. les simulations produites pour des nombres de Dean allant de 50 à 300, mettent en évidence l'influence des forces d'inertie et des forces centrifuges sur le développement de l'écoulement principal et montrent la présence de zones de stabilité intermédiaire le long de la conduite courbe