Fluid Mechanics and Acoustics Laboratory - UMR 5509

LMFA - UMR 5509
Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique
Lyon
France


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Vidali Cristina

Vidali Cristina

PhD student - project CIFRE
LMFA and Air Liquide Paris Research & Development Center.
Subject: "Atmospheric heavy gas dispersion in complex environment"
Supervisor: Pietro Salizzoni & Louis Gostiaux

La compréhension physique de la dispersion atmosphérique de gaz lourds est fondamentale pour améliorer l’évaluation et la gestion des risques lié à des rejets accidentels sur des sites à géométrie complexe.
La dispersion d’un gaz lourd est caractérisée par une dilution réduite dans l’air et par une stagnation au niveau du sol, qui peut avoir de graves conséquences pour la santé et l’environnement ; il faut éviter toute condition favorable à l’asphyxie, l’explosion et l’incendie en milieu urbain et sur site industriel.
Le principal objectif scientifique du projet est d’améliorer la modélisation de la dynamique des rejets de gaz lourds au moyen d’expériences en soufflerie. En particulier, il est d’un intérêt primordial d’identifier l’influence de la stratification locale sur le mélange entre le nuage de gaz et le fluide ambiant et sur la distribution spectrale multi-échelles de l’énergie cinétique turbulente.
Les recherches sur ces aspects fondamentaux nécessitent l’étude de configurations simples, comme une source ponctuelle ou une source linéique, au niveau du sol, dans une couche limite turbulente se développant sur une surface rugueuse. Les aspects innovants de ces expériences en soufflerie sont liés à l’utilisation d’approches métrologiques permettant de mesurer simultanément la concentration de gaz et la vitesse du fluide, respectivement par la détection par ionisation de flamme (FID) et l’anémométrie à fil chaud.
Les informations obtenues expérimentalement permetron l’évaluation du flux turbulent de masse horizontal et vertical et l’analyse des statistiques jusqu’au quatrième ordre des densité de probabilité (PDFs) de concentration et vitesse. Par ailleurs, nous examinons l’influence du nombre de Richardson de flux (Ri*) et du nombre de Schmidt turbulent (Sct).
Les informations obtenues expérimentalement seront d’un intérêt primordial pour tester différents modèles de fermeture pour la simulation CFD en 3D (RANS, LES) des écoulements à flottabilité négative, réalisées avec le logiciel FLUENT de ANSYS.