Laboratoire de Mécanique des Fluides et d'Acoustique - UMR 5509

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Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique
Lyon
France


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Simulation numérique de la turbulence dans les gaz denses - application aux turbines ORC

Thématique 3 - Conception et Contrôle
Période 01/09/2018-01/09/2021
Contact(s) GIAUQUE Alexis
Doctorant VADROT Aurélien
Partenaire(s) néant


L’objectif de cette thèse est d’améliorer la modélisation des écoulements turbulents des gaz denses, avec pour potentiel applicatif le dimensionnement par voie numérique des turbines dites ORC (Organic Rankine Cycle), qui permettent d’exploiter des sources chaudes à température modérée (solaire, géothermie ou chaleur fatale industrielle) via un cycle de Rankine dont ces gaz denses constituent des fluides de travail privilégiés.
Nous étudions tout d’abord les différences entre écoulements turbulents de gaz dense et de gaz parfait en utilisant des simulations numériques directes (SDN) sur des configurations géométriques simples. La configuration étudiée dans le cadre de cette thèse est la couche de mélange. Des configurations de type Turbulence Homogène Isotrope ont été étudiées par ailleurs dans le cadre du Projet ANR EDGES qui finance la présente thèse.
La deuxième étape du projet concerne l’analyse de la pertinence des modèles de turbulence LES (Large-Eddy Simulation) pour les gaz denses.
La troisième et dernière étape de la thèse concernera alors le développement de nouveaux modèles LES pour les gaz denses.



Figure 1 : Snapshot of the vorticity field in the dense gas compressible shear layer at a convective Mach number Mc=2.2 on the centerplane. Simulation comprises 268M grid cells.