Etude numérique d’un écoulement diphasique liquide-gaz à travers une singularité (Venturi)

Abstract

Les écoulements diphasiques liquide-gaz sont présents dans plusieurs domaines notamment les installations industrielles et les systèmes hydrauliques. La présence de deux phases liquide et gaz rend l’étude de ces écoulements très complexe. Pour une meilleure compréhension de ces phénomènes, nous avons étudié numériquement un écoulement diphasique liquide-gaz à travers un Venturi. Cette étude a été réalisée à l’aide du code commercial CFD, Ansys Fluent (v.2022 R1) qui consiste à étudier les mouvements d'un fluide, ou leurs effets, par la résolution numérique des équations régissant le fluide. Les effets de la turbulence ont été pris en compte en se servant du modèle de turbulence k-ω SST avec Schnerr-Sauer comme modèle de cavitation. Les résultats obtenus montrent les effets du rapport de pression (pression d’entrée/pression de la sortie) et de la géométrie (longueur du col) du Venturi sur les différents paramètres de l’écoulement à savoir ; la pression, la vitesse et la fraction volumique de la vapeur. En effet, le rapport de pression et la longueur du col du Venturi ont une influence significative sur l'apparition et l'évolution de la phase gazeuse (cavitation) dans le liquide.