Abstract FR:

L'objectif de ce travail est d'ameliorer la comprehension et la modelisation des ecoulements diphasiques gaz-solide en canal vertical, a partir de simulations numeriques. Deux methodes de calcul sont utilisees : une approche lagrangienne (suivi independant de la trajectoire de chaque particule) et une approche eulerienne d'ordre 2 (resolution directe d'equations sur la concentration, la vitesse moyenne et les contraintes cinetiques). La mise en equations euleriennes du mouvement des particules (equations d'evolution et conditions limites) est obtenue par une methode de type cinetique des gaz (avec prise en compte de la rotation). Les caracteristiques de la phase dispersee sont choisies de telle sorte que l'influence de la turbulence du fluide sur les particules soit negligeable, de meme que celle des particules sur le fluide. Les simulations lagrangiennes sont utilisees pour analyser finement les differents mecanismes de l'ecoulement : interaction fluide/particule, collisions particule/particule, rebonds contre la paroi. Les effets de la rotation, du frottement entre particules et de la portance sont aussi etudies. Parallelement, ces resultats de simulation servent a valider independamment chacune des hypotheses necessaires a l'etablissement du modele eulerien et a evaluer exactement l'erreur qu'elles apportent. Les lois de fermeture classiques sont testees (conditions limites, trainee, collisions, dispersion des contraintes), et des modifications sont eventuellement proposees et validees. Enfin, la comparaison directe des profils obtenus par les methodes eulerienne et lagrangienne permet de tester le modele eulerien complet et de discuter de son domaine de validite.