SYNTHESE ET CARACTERISATION DES STRUCTURES D’ECOULEMENTS DIPHASIQUES GAZ-LIQUIDE DANS UNE CONDUITE HORIZONTALE ET VERTICALE

Abstract

L’étude expérimentale menée a pour objectif d’analyser les écoulements diphasiques air-eau dans une conduite en direction horizontale et verticale en fonction des conditions d’entrée rigoureusement contrôlées. Un dispositif expérimental a été conçu par Zeguai et al., 2013 au laboratoire IUSTI pour produire un écoulement diphasique air-eau dans un tube en verre de 3mm de diamètre intérieur, orientable par rapport à la gravité et instrumenté. La vitesse apparente du liquide et du gaz varie de 0.78 X 10-3 ms-1 à 79 X 10-3 ms-1 et de 2.3 X 10-3 ms-1 à 3.54 ms-1, respectivement. Des mesures des débits eau et air, et des pressions à l’entrée et à la sortie associées à des visualisations par caméra rapide 1000 i/s ont été déjà mises en oeuvre par Zeguai et al ., 2013. Ces auteurs ont mis en évidence des différentes structures observées du mélange diphasique au niveau de la zone de mélange L/D=10 et en aval dans tube de test à L/D=420 de l’entrée. Pour les régimes étudiés, les structures observées par Zeguai et al., 2013 sont les structures de bulles, poches-bouchons et annulaire. Ces structures diffèrent selon la zone d’observation. Dans la zone de mélange elles sont plus complexes dans la zone de formation. Ces structures évoluent le long de la conduite pour présenter des géométries simplifiée avec des interfaces lisses et en quantité moins importantes. Les cartes d’écoulement proposées par Zeguai et al., 2013 et Zeguai et al., 2021, révèlent des réarrangements des structures.