Abstract FR:

Dans l'industrie pétrolière, la configuration à poches et à bouchons est, parmi les écoulements diphasiques de gaz et liquide, celle qui est la plus fréquemment rencontrée. Ces trente dernières années, ce régime a fait l'objet de nombreuses études qui ont permis de mieux prédire le gradient de pression et les vitesses de chaque phase. Elles n'ont pas amené, pourtant, une amélioration de la connaissance de la structure de l'écoulement, i. E. , la distribution statistique des longueurs de poche et de bouchon et son évolution au long d'une conduite. De ce fait, un retour aux expériences fondamentales a paru nécessaire. Afin de clarifier certains aspects de cette configuration d'écoulement, une étude expérimentale a été réalisée sur le comportement d'une ou de deux poches d'air isolées dans un écoulement d'eau. En premier lieu, on a déterminé le profil des poches à différents débits de liquide en écoulement permanent. Un modèle construit à partir des équations de conservation de la masse et de la quantité de mouvement de chaque phase est proposé. Ensuite, on s'est intéressé au comportement d'une poche en accélération dont la vitesse et la déformation ont été mesurées. Les résultats obtenus sont comparés à un modèle qui explique bien les effets observés. Finalement, nous avons étudié l'interaction entre deux poches qui se suivent. La vitesse de chaque poche et leur distance ont été mesurées et on a pu établir l'existence d'une relation qui lie la vitesse de la seconde poche à la longueur du bouchon qui précède. Les résultats obtenus mettent en évidence des effets jusqu'alors ignorés qui expliquent pourquoi la longueur des bouchons est calibrée en écoulement intermittent. Ces résultats sont introduits dans un modèle qui utilise des équations de transport de paramètres statistiques pour prédire, en tout point de la conduite, la distribution des longueurs de bouchons et de poches à partir de la distribution à l'entrée de la conduite