Modélisation et résolution de fronts perméables. Application aux fronts d’évaporation

Olivier Le Métayer


IUSTI Institut Universitaire des Systèmes Thermiques
UMR CNRS 6595  Technopôle de Château-Gombert
5, rue Enrico Fermi 13453 Marseille Cedex 13

Ce travail porte sur la modélisation des fronts perméables et plus particulièrement des fronts d'évaporation, ainsi que sur l'élaboration d'une méthode numérique permettant la propagation multidimensionnelle de tels fronts. Par front perméable, on entend une discontinuité à travers laquelle un changement de phase liquide-vapeur s'opère à cinétique finie dès lors que le liquide atteint un état hors d'équilibre. Les lois d'état de chaque phase sont élaborées afin de reproduire les courbes de saturation expérimentales du couple liquide-vapeur. Le problème de Riemann réactif incluant les fronts d'évaporation est résolu de manière exacte à l'aide de la relation cinétique CJ déflagration correspondant à la vitesse maximale admissible de retour à l'équilibre. Cette relation particulière est validée par ailleurs sur des résultats expérimentaux. Le problème de Riemann réactif est introduit dans une méthode numérique innovante (DEM) permettant la propagation multidimensionnelle de fronts perméables. De nombreux résultats sont montrés et comparés à des résultats expérimentaux. Plusieurs exemples montrent que la même méthodologie peut être appliquée à la propagation des fronts de détonation.