Modélisation des Films Liquides Cisaillés Consortium Air Liquide / PSA Peugeot Citroën / Renault / Total 13 octobre 2010

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1 Modélisation des Films Liquides Cisaillés Consortium Air Liquide / PSA Peugeot Citroën / Renault / Total 13 octobre 2010 Confidentiel Consortium Air Liquide PSA Renault - Total 13 octobre

2 Applications industrielles Confidentiel Consortium Air Liquide PSA Renault - Total 13 octobre

3 Application Automobile Air conditioning circuit Windscreen drainage rising Frame upright drainage and side window Soiling Underhood rain management Rainy experiment in wind tunnel Aérodynamique externe Propagation d eau de pluie sur les pare-brises et les vitres latérales Nettoyage des pare-brises et autres surfaces vitrées Circuit de climatisation : passage de l air au travers de la boite à eau Aspersion d eau sous-capot Aérodynamique interne Circuit de climatisation : passage de l air au travers de la boite à eau Récupération d huile dans les décanteurs Film pariétaux dans les chambres de combustions Confidentiel Consortium Air Liquide PSA Renault - Total 13 octobre

4 Application Automobile Illustrations de films pariétaux minces sur vitre latérale Film liquide en condition de pluie battante: h de l ordre du millimètre Film de salissures sur la vitre latérale: h de l ordre de 500 µm Phénomènes physiques Ecoulement isotherme de film mince (dynamique de l interface) Contribution de la gravité et de l écoulement aéraulique Accumulation autour de singularités (décrochés) Arrachement et déposition de gouttes Mouillabilité? Confidentiel Consortium Air Liquide PSA Renault - Total 13 octobre

5 Application Air Liquide Pack de garnissage Procédé de distillation de l air Circulation gaz-liquide à contre courant Géométrie ondulée-croisée, volume élémentaire périodique Transfert de chaleur et de masse Optimisation procédé Perte de charge Limite d engorgement Efficacité de transfert Volume élémentaire représentatif Confidentiel Consortium Air Liquide PSA Renault - Total 13 octobre

6 Dynamique de collaboration Objectifs du consortium Attente commune : Améliorer la compréhension physique des mécanismes d entraînement et d arrachement de film liquide dans le but de développer et d améliorer les modèles numériques associés. Confidentiel Consortium Air Liquide PSA Renault - Total 13 octobre

7 Intérêts communs Phénomènes d intérêt Entraînement d un film liquide soumis à la gravité et/ou au cisaillement d air (traînée interfaciale) Arrachement de gouttes (aux singularités ou en surface). Pertinence des hypothèses de film mince dans certaines configurations Phénomènes non retenus à date Transferts thermiques Mouillabilité Agrégation de gouttes Confidentiel Consortium Air Liquide PSA Renault - Total 13 octobre

8 Attentes Améliorer notre compréhension de ces phénomènes en vue de faire progresser les modèles numériques Expérimental Utilisation, développement ou amélioration de méthodes de mesures avancées pour alimenter la réflexion (épaisseur de film, suivi d interface, vitesse dans le film, caractérisation d arrachement), création de bases de données. Analytique et Numérique Amélioration des modélisations de film mince en réponse à ces problématiques. Couplage avec des critères d arrachement Exploitation de modèles VOF comme outil de compréhension Synergies autour de cas tests communs Confidentiel Consortium Air Liquide PSA Renault - Total 13 octobre

9 Fonctionnement Rencontres régulières (tous les 2 mois en moyenne) Partage de l information Avancement des travaux de recherche en cours Echanges techniques variés Négociation auprès des éditeurs de logiciel, réalisation de benchmarks Participation active au GdR Contrat de consortium signé pour 4 ans à flux financier nul Confidentiel Consortium Air Liquide PSA Renault - Total 13 octobre

10 Actions engagées depuis 2006 Confidentiel Consortium Air Liquide PSA Renault - Total 13 octobre

11 Consortium RSA-PSA-AL 2006 : Premiers contacts 2007 : Mise en place d un consortium Présentation des travaux de thèse engagés par chaque industriel Premiers contacts avec les éditeurs de logiciels (ANSYS, CD-ADAPCO) et définition des cas tests numériques 2008 : Dynamique d échange et ouverture vers les laboratoires Présentations techniques (essais, biblio ) Premiers benchmarks CD-ADAPCO / FLUENT Rencontre avec plusieurs partenaires universitaires en vue de la création d un GDR sur les films cisaillés 2009 Tour de France des laboratoires et industriels potentiellement intéressés par la création d un GdR et présentation du dossier au CNRS Retours critiques calculs numériques CD-ADAPCO Préconisations de développement pour FLUENT R13 Mise en place d un espace collaboratif sécurisé sur le web Séminaire de présentation des travaux de thèses et post-docs engagés depuis 2007 Confidentiel Consortium Air Liquide PSA Renault - Total 13 octobre

12 Consortium RSA-PSA-AL 2010 Lancement du GdR Intégration de Total Raffinage Marketing 2 soutenances de thèse (RSA et AL) Suivi des versions alpha/beta de FLUENT R13 Contact avec CD-ADAPCO pour contribuer aux spécifications du modèle de film en développement sous Star CCM+ Nouvelle thèse RSA sur l écoulement «BAO» Nouvelle thèse AL sur le phénomène d engorgement (recherche de candidat en cours) Laboratoires partenaires passés et en cours Confidentiel Consortium Air Liquide PSA Renault - Total 13 octobre