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Concept
Mécanique des fluides diphasique
Résumé
La mécanique des fluides diphasiques est le domaine de la mécanique des fluides qui consiste à étudier ce qui 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 exemple), de deux liquides différents dans une même phase (eau et huile liquides par exemple : cela intéresse particulièrement l'industrie pétrolière) ou encore deux fluides différents dans une phase différente (eau et air par exemple)... 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.
Le comportement de l'écoulement diffère beaucoup en fonction de divers paramètres :
les différents fluides (mélange liquide/gaz ou liquide/liquide)
la géométrie du système (réservoir, tube horizontal, tube vertical, ...)
le chauffage ou non du système et le type de chauffage utilisé (uniforme/non uniforme, par une paroi chauffée/de façon volumique). Lorsque l'on parle d'écoulement chauffé, on suppose que le chauffage induit l'état diphasique du système par évaporation (eau bouillante par exemple)
Cet article présente quelques écoulements parmi les plus rencontrés dans la nature ou dans l'industrie.
Les écoulements liquide/gaz sont utilisés dans de très nombreux systèmes d'échange de chaleur.
Le système n'est pas chauffé
écoulement stratifié : 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 fluide le plus dense est situé en dessous du plus léger 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.
Source officielle
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