Modélisation et simulation numérique du changement de phase liquide–vapeur en cavité

Virginie Daru; Marie-Christine Duluc; Olivier Le Maître; Damir Juric; Patrick Le Quéré

doi:10.1016/j.crme.2005.10.015

Modélisation et simulation numérique du changement de phase liquide–vapeur en cavité
[Modeling and numerical simulation of liquid–vapor phase change in an enclosed cavity]

Presented by: Sébastien Candel

Virginie Daru ^1,² ; Marie-Christine Duluc ^1,³; Olivier Le Maître ^1,⁴; Damir Juric ¹; Patrick Le Quéré ¹

¹ LIMSI-CNRS, UPR 3251, B.P. 133, 91403 Orsay cedex, France
² Laboratoire SINUMEF, ENSAM, 151, boulevard de l'hôpital, 75013 Paris, France
³ CNAM, 292, rue Saint-Martin, 75141 Paris cedex 03, France
⁴ LME, université d'Evry, 40, rue du Pelvoux, CE1455, 91020 Evry cedex, France

Comptes Rendus. Mécanique, Volume 334 (2006) no. 1, pp. 25-33.

Abstract
Résumé

A model for the simulation of boiling flow with phase change in a closed cavity is presented. A front-tracking method is used to deal with the liquid–vapor interface. The liquid phase is incompressible while the vapor phase is weakly compressible and obeys to the perfect gas law. This model can deal with large density ratio ( $ρ_{l} / ρ_{v} ≃ 1000$ ) flows while accounting for the saturation curve. Computations are performed on a 1D validation case, idealizing a pressure cooker. Results are compared with a low Mach number approximation.

Un modèle numérique d'écoulement avec changement de phase liquide–vapeur en cavité fermée est présenté. L'interface liquide–vapeur est décrite par une méthode de front tracking. Le liquide est considéré comme parfaitement incompressible, tandis que la vapeur est assimilée à un gaz parfait faiblement compressible. Ce modèle tient compte de la courbe de saturation. Des simulations sont réalisées à partir d'un cas-test 1D, assimilable à un autocuiseur. Les résultats sont comparés avec une solution approchée utilisant un modèle faible Mach.

Received: 2005-04-30
Accepted: 2005-10-18
Published online: 2005-12-06

DOI: 10.1016/j.crme.2005.10.015

Mots-clés : Mécanique des fluides numérique, Écoulement compressible, Changement de phase, Liquide–vapeur, Courbe de saturation
Keywords: Computational fluid mechanics, Compressible flow, Phase-change, Liquid–vapor, Saturation curve

Author's affiliations:

Virginie Daru ^{1, 2}; Marie-Christine Duluc ^{1, 3}; Olivier Le Maître ^{1, 4}; Damir Juric ¹; Patrick Le Quéré ¹

¹ LIMSI-CNRS, UPR 3251, B.P. 133, 91403 Orsay cedex, France
² Laboratoire SINUMEF, ENSAM, 151, boulevard de l'hôpital, 75013 Paris, France
³ CNAM, 292, rue Saint-Martin, 75141 Paris cedex 03, France
⁴ LME, université d'Evry, 40, rue du Pelvoux, CE1455, 91020 Evry cedex, France

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Virginie Daru; Marie-Christine Duluc; Olivier Le Maître; Damir Juric; Patrick Le Quéré. Modélisation et simulation numérique du changement de phase liquide–vapeur en cavité. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 334 (2006) no. 1, pp. 25-33. doi : 10.1016/j.crme.2005.10.015. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2005.10.015/

References
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