Modèles asymptotiques pour la dynamique d’un film liquide mince

Other literature type French OPEN
Boutounet, Marc (2011)
  • Subject: Film mince | Asymptotique onde longue | Equation de Benney | Equations de Saint-Venant | Surface libre | Topographie quelconque | Ecoulement cisaillé | Ecoulement bicouche | 532

Dans cette thèse, nous proposons de décrire la dynamique d'un film liquide mince entraîné par un écoulement gazeux. Dans une première partie, nous montrons comment écrire des modèles à une équation, sur la hauteur, ou à deux équations, sur la hauteur et le débit, à partir des équations de Navier-Stokes en utilisant la méthode des développements asymptotiques. Nous étudions alors les propriétés des systèmes ainsi obtenus. Dans la deuxième partie, nous utilisons la même méthode pour étendre les modèles aux cas des écoulements sur une topographie quelconque mais aussi aux écoulements bicouches à surface libre et les écoulements de deux fluides entre deux plaques. La dernière partie consiste en une étude numérique d'un écoulement cisaillé à l'aide du code SLOSH et d'une application d'un des modèles trouvé dans le cas de deux fluides superposés à surfaces libres. In this study, we focus on describing the dynamic of a thin liquid film when a stream of air flows over its surface. The first part is devoted to the formal derivation of one and two equation models (height or flow rate) from the complete Navier-Stokes system, using asymptotic expansion method. Then we study the properties of those models. In the second part, we use the same way to obtain models in case of flow over an arbitrary topography, bi-layer flows with free surface and bi-layer flows in a pipe. The third part is devoted to a numerical study of an air blown flow using SLOSH and the application of our model for bi-layer flows with free surface.
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