Mélange et transfert thermique dans des échangeurs multifonctionnels - Etude expérimentale et numérique des phénomènes de mélange turbulent et de transfert thermique en présence de vorticité - Grand Format

La compréhension fine des mécanismes du mélange turbulent et des transferts convectifs constitue un enjeu fondamental pour l'amélioration de l'efficacité énergétique des échangeurs/réacteurs multifonctionnels. La démarche scientifique est décomposée en deux parties : tout d'abord, nous étudions l'utilisation de la sonde chimique dans le but de caractériser le micromélange dans des écoulements turbulents continus homogènes.
Nous proposons une procédure expérimentale adaptative permettant d'adapter les cinétiques chimiques aux conditions locales de turbulence. De plus, nous définissons un domaine de validité, dépendant des conditions hydrodynamiques au point de mesure, en s'appuyant sur la modélisation physique de l'interaction entre les différentes échelles du mélange. Ensuite, nous étudions le mélange et les transferts thermiques dans trois géométries d'écoulements turbulents en présence de vorticité.
Cette étude repose sur des mesures par LDA et de la simulation numérique CFD. Différentes approches physiques sont utilisées : statistique de turbulence, intensité de la vorticité, production d'entropie et synergie des champs.