Mécanique des fluides diphasique

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La mécanique des fluides diphasique est le domaine de la mécanique des fluides (gaz ou liquide) qui consiste à étudier ce qu'il se passe lorsque l'on a affaire à plusieurs fluides qui s'écoulent ensemble : il peut s'agir d'un même fluide présent en deux phases différentes ( eau et vapeur par expl...), de deux liquides différents dans une même phase ( eau et huile liquides par expl, cela intéresse particulièrement l'industrie pétrolière) ou encore deux fluides différents dans une phase différente (eau et air pour un expl trivial)... Le comportement d'un écoulement en présence de deux fluides différents se trouve fortement modifié par rapport au cas monophasique ; c'est pourquoi il est à l'heure actuelle l'un des sous-domaines les plus actifs (au niveau de la recherche et des publications) de la mécanique des fluides.

Sommaire

[modifier] Ecoulements stratifiés

Ce type d'écoulement se rencontre lorsque les débits de gaz et de liquide sont faibles, l'interface se présente sous la forme d'une surface continue séparant les deux phases. C'est un écoulement à phases séparées. Le liquide est situé en dessous du gaz à cause de la gravité. La forme de l'interface est contrôlée par la compétition entre les forces d'inertie qui tendent à la déformer (champ de vagues) et les forces de gravité et de tension superficielle qui tendent à la maintenir plane. Lorsque les premières prédominent, on se trouve en écoulement dit stratifié à vagues (stratified wavy) et dans le cas contraire, l'écoulement est appelé stratifié lisse (stratified smooth). Dans la nature, on rencontre ce type d'écoulement en mer (formation des vagues par le vent).

[modifier] Ecoulements annulaires

Lorsque le débit de liquide est important, les forces d'inertie qui s'exercent sur le gaz ont pour conséquence la formation de bulles. Cet écoulement appartient à la classe des écoulements dispersés. Exemple : formation de bulles d'air lors de l'agitation d'une bouteille d'eau.

[modifier] Ecoulements à bulles

[modifier] Ecoulements à poches et bouchons