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Injection de fluides supercritiques: simulations, diagnostiques, expériences – INSIDE

Injection de fluides supercritiques

Etudier l'impact du comportement des phases sous-critiques et supercritiques sur le mélange grâce à des diagnostics innovants couplés à des simulations numériques.

Une étude combinée expérience-simulation

Dans le projet INSIDE, l'impact sur le mélange des différentes phases thermodynamiques sera étudié au moyen d’expériences et des simulations numériques. Une injection coaxiale d’éthane entouré d’azote sera réalisée à haute pression, et des données expérimentales seront fournies pour le champ de vitesse et de densité. Pour atteindre cet objectif, deux diagnostics optiques innovants seront développés spécifiquement à partir d'un laser femtoseconde à double impulsion permettant la Spectroscopie Raman Spontanée. Des simulations numériques viendront compléter les observations expérimentales. Dans ce cadre-là, les modèles thermodynamiques d’interface diffuse de type second gradient seront estimé par simulation numérique directe, puis une modélisation pour la simulation aux grandes échelles sera proposée. Enfin, une comparaison avec la base de données expérimentale INSIDE sera réalisée.

Le premier défi scientifique du projet INSIDE est le développement de diagnostics avancés capables de fournir des mesures quantitatives telles que le déplacement de l'écoulement et le champ de densité dans des conditions de pression très élevé.
Le laser femtoseconde à double impulsion (DPFL) couplé à une caméra à double cadre (PIV) et la spectroscopie Raman spontanée sont des techniques innovantes qui seront utilisées pour fournir des données quantitatives. Ils seront appliqués pour la première fois à l'injection coaxiale d'éthane dans l'azote à des pressions sous- et super-critiques dans le projet INSIDE.
Le deuxième défi scientifique du projet INSIDE est alors le développement d'un outil numérique avancé pour DNS/LES capable de simuler l'injection d'un fluide à des pressions supercritiques avec coexistence d'états diphasiques multi-composants sous-critiques.

En cours.

Pas encore applicable.

Pas encore applicable.

Dans le projet INSIDE, l'impact sur le mélange des différentes phases thermodynamiques sera étudié au moyen d’expériences et des simulations numériques. Une injection coaxiale d’éthane entouré d’azote sera réalisée à haute pression, et des données expérimentales seront fournies pour le champ de vitesse et de densité. Pour atteindre cet objectif, deux diagnostics optiques innovants seront développés spécifiquement à partir d'un laser femtoseconde à double impulsion permettant la Spectroscopie Raman Spontanée. Des simulations numériques viendront compléter les observations expérimentales. Dans ce cadre-là, les modèles thermodynamiques d’interface diffuse de type second gradient seront estimé par simulation numérique directe, puis une modélisation pour la simulation aux grandes échelles sera proposée. Enfin, une comparaison avec la base de données expérimentale INSIDE sera réalisée.

Coordination du projet

Guillaume Ribert (COMPLEXE DE RECHERCHE INTERPROFESSIONNEL EN AEROTHERMOCHIMIE)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

CORIA COMPLEXE DE RECHERCHE INTERPROFESSIONNEL EN AEROTHERMOCHIMIE
CMAP Centre de mathématiques appliquées

Aide de l'ANR 490 405 euros
Début et durée du projet scientifique : février 2020 - 48 Mois

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