Note publique d'information : Ce travail porte sur la simulation numérique des écoulements multiphasiques compressibles
en déséquilibre de vitesses. Un solveur de Riemann diphasique de type HLLC, à la fois
robuste, simple et précis est développé et validé à partir de solutions exactes et
de données expérimentales. Cette méthode numérique est étendue au cas 3D non-structuré.
Par ailleurs, la construction d’une technique numérique pour la répartition de l’énergie
d’une onde de choc dans les différentes phases constituant le milieu est établie et
permet le respect des conditions de choc multiphasiques. L’extension multiphasique
du solveur de Riemann de type HLLC est réalisée, permettant ainsi la simulation d’une
plus large gamme d’applications. Enfin, un modèle de transfert de chaleur et de masse
dans un brouillard de gouttes ou nuage de bulles, en présence d’effets couplés de
diffusion thermique et massiques, est proposé et dévoile des résultats intéressants.
Note publique d'information : This work deals with the numerical simulation of compressible multiphase flows in
velocity disequilibrium. A HLLC-type two-phase Riemann solver is developed and validated
against exact solutions and experimental data. This solver is robust, simple, accurate
and entropy preserving. The numerical method is then implemented in 3D unstructured
meshes. Furthermore, a numerical technique consisting in enforcing the correct energy
partition at a discrete level in agreement with the multiphase shock relations is
built. The multiphase extension of the HLLC-type Riemann solver is realized and allows
the simulation of a wide range of applications. Finally, a droplet heat and mass transfer
model with large range of validity is derived. It is valid in any situation: evaporation,
flashing and condensation. It accounts for coupled heat and mass diffusion in the
gas phase, thermodynamics of the multi-component gas mixture and heat diffusion inside
the liquid droplet, enabling in this way consideration of both droplets heating and
cooling phenomena.
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