Bugeaud, Mme Bianca (2023) Modélisation et cartographie de l’intensité cavitationnelle induite par ultrasons au sein d’un réacteur PRE - Projet de recherche, ENSTA.
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Résumé
La cavitation par ultrasons employée dans l’industrie chimique pourrait constituer une avancée majeure en termes de rendements, d’efficacité énergétique et de part d’énergie renouvelable employée. Afin de pouvoir dimensionner au mieux les futurs procédés industriels et par soucis de coût et de temps, il est nécessaire de pouvoir effectuer des simulations en amont pour différentes géométries et procédés. La première étape est celle de la modélisation du phénomène de cavitation : grâce à une équation de Helmholtz complexe linéaire ou non linéaire sur la pression acoustique p, il est possible de prendre en compte l’atténuation induite par la propagation dans un milieu liquide ainsi que par la présence de bulles de gaz dans ce liquide, dans les modèles m1(1.2.2) etm2(1.2.2) respectivement. La géométrie du réacteur ainsi que les différentes conditions aux limites ont été choisies pour se rapprocher au mieux des concepts de réacteur de sonochimie déjà existants. La seconde étape, celle de la résolution numérique, s’est faite grâce à l’emploi de classes et fonctions définies dans la bibliothèque Deal.ii, sur la géométrie choisie précédemment. Cette résolution passe par la définition des données physiques, la construction du maillage, la discrétisation du domaine par la méthode des éléments finis et l’emploi de la méthode de Newton utilisant la forme résiduelle de l’équation pour une résolution itérative dans le cas non linéaire. Les résultats obtenus de l’intensité du champ acoustique sur le domaine montrent que des équations linéaires relativement simples permettent de se faire un idée assez précise de la répartition des zones d’activité cavitationnelle.
| Type de document: | Rapport ou mémoire (PRE - Projet de recherche) |
|---|---|
| Mots-clés libres: | méthode des éléments finis, C++, |
| Sujets: | Sciences et technologies de l'information et de la communication Mathématiques et leurs applications Chimie, physico-chimie et génie chimique Mécanique des fluides et énergétique |
| Code ID : | 9548 |
| Déposé par : | Bianca BUGEAUD |
| Déposé le : | 22 août 2023 14:37 |
| Dernière modification: | 22 août 2023 14:37 |
Versions disponibles de ce document
- Modélisation et cartographie de l’intensité cavitationnelle induite par ultrasons au sein d’un réacteur (deposited NON SPÉCIFIÉ)
- Modélisation et cartographie de l’intensité cavitationnelle induite par ultrasons au sein d’un réacteur (deposited 22 août 2023 14:37) [Actuellement Affiché]
