DESCRIPTION DU PHENOMENE DE CHOUCAGE (ECOULEMENT DIPHASIQUE PULSE, AUTO-ENTRETENU, A BASSE FREQUENCE, QUI PREND NAISSANCE DANS UN CANAL VERTICAL CHAUFFE A PUISSANCE DISSIPEE CONSTANTE ET ALIMENTE EN LIQUIDE A SA PARTIE INFERIEURE). IL EST LIE AUX PROBLEMES DE SURETE DES REACTEURS A EAU ET SODIUM. LES MODELES UTILISES POUR DECRIRE CES ECOULEMENTS ET ETUDIER LEUR STABILITE SONT NON LINEAIRES, DISTRIBUES ET COMPORTENT PLUSIEURS VARIABLES D'ETAT ET DES FRONTIERES LIBRES. ON PROPOSE UNE MODELISATION STATISTIQUE DE L'EVALUATION DE CERTAINS ENSEMBLES DE PARTICULES, QUI S'APPLIQUE A L'EBULLITION SOUS-SATUREE DANS UN CANAL EN REGIME TRANSITOIRE, ET ON DETERMINE LA STRUCTURE DES LOIS D'ECHANGE AVEC LA PAROI POUR LA FORMULATION MONODIMENSIONNELLE DES ECOULEMENTS LAMINAIRES EN CONDUITE CYLINDRIQUE

L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES DE TYPE GAZ-LIQUIDE EN CONDUITE QUASI-HORIZONTALE. LA CONDUITE CONSIDEREE EST FAIBLEMENT CONIQUE ET DE SECTION DROITE CIRCULAIRE OU CYLINDRIQUE. APRES AVOIR ETABLI LE SYSTEME D'EQUATIONS AUX DERIVEES PARTIELLES DECRIVANT LES ECOULEMENTS STRATIFIES, NOUS MONTRONS LES POSSIBILITES D'OBTENTION D'UNE SOLUTION STATIONNAIRE. A L'AIDE DE LA THEORIE DE LA STABILITE LINEAIRE, L'ETUDE THEORIQUE DE LA TRANSITION A PARTIR DE L'ECOULEMENT STRATIFIE EN CONDUITE CYLINDRIQUE EST REALISEE. ON MET EN EVIDENCE L'EXISTENCE D'UN DIAGRAMME DE TRANSITION F#R#L = F (F#R#G). CELUI-CI EST VALIDE PAR DES COMPARAISONS AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX DISPONIBLES DANS LA LITTERATURE. DANS LE CAS OU L'ON NEGLIGE LES FLUCTUATIONS DES TERMES DE FROTTEMENT AUTOUR DE L'ECOULEMENT DE BASE, NOUS PROPOSONS UNE CONDITION DE TRANSITION AVEC LA MODELISATION APPROPRIEE DES COEFFICIENTS DE FRICTION. EN CONDUITE CYLINDRIQUE ET DE SECTION DROITE ELLIPTIQUE, NOUS TROUVONS QUE L'ECOULEMENT STRATIFIE EST PLUS STABLE LORSQUE LE GRAND AXE DE LA CONDUITE EST DISPOSE HORIZONTALEMENT. ENFIN, UN MODELE MATHEMATIQUE DE L'ECOULEMENT A POCHES ET A BOUCHONS EST PROPOSE. IL CORRESPOND AU CAS OU LA PARTIE BOUCHON DE L'ECOULEMENT N'EST PAS AEREE

CETTE ETUDE COMPORTE DEUX PARTIES DISTINCTES: LA PREMIERE PARTIE CONCERNE LA MODELISATION MONODIMENSIONNELLE INSTATIONNAIRE D'UN ECOULEMENT DIPHASIQUE DE VAPEUR D'EAU DANS LEQUEL ON INJECTE DES PARTICULES LIQUIDES OU SOLIDES, DANS UNE TUYERE CONVERGENTE-DIVERGENTE. LE SCHEMA NUMERIQUE DE MACCORMACK EST UTILISE POUR RESOUDRE LE SYSTEME D'EQUATIONS OBTENU, ET PERMET LA MISE EN EVIDENCE DES MODIFICATIONS SUBIES PAR L'ECOULEMENT DE VAPEUR LORS DE L'INJECTION DES PARTICULES AINSI QUE LA DESCRIPTION DE LA PHASE TRANSITOIRE ET DU REGIME STATIONNAIRE OBTENUS. LA DEUXIEME PARTIE, EST CONSACREE A L'ETUDE D'UN ECOULEMENT STRATIFIE DE VAPEUR D'EAU SE CONDENSANT EN FILM MINCE SUR LA PAROI INFERIEURE D'UN CONDENSEUR DE SECTION CONSTANTE. UNE MODELISATION NUMERIQUE MONODIMENSIONNELLE STATIONNAIRE EST REALISEE, ET LES RESULTATS OBTENUS SONT EN BON ACCORD AVEC DES DONNEES EXPERIMENTALES POUR DIVERS DEBITS DE VAPEUR UTILISES.

APRES QUELQUES DEFINITIONS ESSENTIELLES CONCERNANT LES ECOULEMENTS DIPHASIQUES, LES EQUATIONS DE CONSERVATION DES GRANDEURS EXTENSIVES SONT ETABLIES DANS LE CAS D'UN ECOULEMENT DIPHASIQUE EN CONDUITE HORIZONTALE DE SECTION CONSTANTE. ELLES CONDUISENT A UNE EXPRESSION DE LA CHUTE DE PRESSION QUI FAIT INTERVENIR DEUX TERMES: FRICTIONNEL ET CINETIQUE. POUR LA MISE EN APPLICATION DE CETTE EXPRESSION, LES REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES RELATIVES A LA DETERMINATION EMPIRIQUE DU TAUX DE VIDE ET DU COEFFICIENT DE FROTTEMENT, SONT ANALYSEES. LA PRISE EN COMPTE DE LA CONFIGURATION DE L'ECOULEMENT ETUDIE, PREDITE SELON L'APPROCHE DE TAITEL ET DUKLER EST EGALEMENT ABORDEE. UNE ETUDE EXPERIMENTALE A PERMIS DE TESTER L'APPLICABILITE DE DIFFERENTS MODELES DE PREDICTION DE LA CHUTE DE PRESSION POUR DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES A GRAND DEBIT DE FLUIDE FRIGORIGENE (R22). LE DISPOSITIF EXPERIMENTAL MIS EN UVRE EST PRESENTE ET LES RESULTATS OBTENUS SONT COMMENTES ET COMPARES AUX PREDICTIONS THEORIQUES. UN MODELE A FLUIDES SEPARES ASSOCIANT LES CORRELATIONS DE PREMOLI POUR L'ESTIMATION DU TAUX DE VIDE ET DE FRIEDEL, POUR L'EVALUATION DES EFFETS FRICTIONNELS, S'AVERE PARFAITEMENT ADAPTE A LA PREDICTION DES CHUTES DE PRESSION EN REGIME SUBCRITIQUE. UNE CORRECTION EMPIRIQUE ETABLIE A PARTIR DE 600 POINTS EXPERIMENTAUX PERMET DE PALLIER LA LEGERE INSUFFISANCE DU MODELE EN REGIME CRITIQUE

TENTATIVE DE MISE AU POINT D'UNE METHODE NUMERIQUE POUVANT PERMETTRE DE LEVER LES DIFFICULTES INHERENTES A LA NATURE MIXTE DES SYSTEMES D'EQUATIONS "MOYENNEES". ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE DU DESTOCKAGE EN MILIEU DIPHASIQUE DE L'ENERGIE THERMIQUE STOCKEE DANS UN SEL FONDU

CETTE THESE EST CONSACREE A L'ETUDE DES REGIMES TRANSITOIRES D'ECOULEMENTS DIPHASIQUES A FAIBLE RAPPORT DE DENSITES, C'EST A DIRE QUAND LA PHASE GAZEUSE, COMPRESSIBLE, EST BEAUCOUP PLUS LEGERE QUE LA PHASE LIQUIDE. TOUT D'ABORD, NOUS PRESENTONS BRIEVEMENT LE CONTEXTE : MODELISATION DIPHASIQUE, NOTION D'HYPERBOLICITE ET METHODE DES VOLUMES FINIS. DANS UNE SECONDE PARTIE NOUS ETUDIONS LA STRUCTURE SPECTRALE DES MATRICES JACOBIENNES DES SYSTEMES BI-FLUIDES. NOUS PROPOSONS D'INTRODUIRE LE RAPPORT DES DENSITES COMME PETIT PARAMETRE PUIS UTILISONS DES METHODES DE PERTURBATION POUR ANALYSER LES ELEMENTS PROPRES DE CES MATRICES. DE CETTE MANIERE, NOUS MONTRONS COMMENT, SELON LES MODELES, CES MATRICES PEUVENT ETRE DIAGONALISABLES A VALEURS PROPRES REELLES, COMPLEXES, OU BIEN JORDANISABLES. LA TROISIEME PARTIE EST CONSACREE A LA PROGRAMMATION DE LA METHODE DES VOLUMES FINIS DANS CE CONTEXTE EN MAILLAGE NON-STRUCTURE MULTIDIMENSIONNEL. LES RESULTATS SONT VALIDES SUR DES CAS TESTS POUR DES ECOULEMENTS EN DESEQUILIBRE PAR COMPARAISON AVEC L'EXPERIENCE MAIS AUSSI SUR DES CAS TESTS ORIGINAUX PAR RAFFINEMENT DE MAILLAGE. DANS UNE DERNIERE PARTIE, NOUS CONSTATONS QUE L'ADIMENSIONNALISATION DES DENSITES MET EN EVIDENCE LA RAIDEUR DE CERTAINS TERMES SOURCES DE RELAXATION. NOUS ETUDIONS LA DYNAMIQUE ASSOCIEE PAR ANALYSE DE STABILITE LINEAIRE ET DEVELOPPEMENT DE CHAPMAN-ENSKOG. BIEN QUE LES JACOBIENNES DU SYSTEME NE SOIENT PLUS DIAGONALISABLES A LA LIMITE NOUS MONTRONS LA STABILITE LINEAIRE FAIBLE DES REGIMES LIMITES ET CONFIRMONS CETTE APPROCHE PAR NOS RESULTATS NUMERIQUES.