Ablation d’un solide par un jet chaud

Nom du projet

2023EMPPX2942 : Ablation d’un solide par un jet chaud

Résumé du projet

Ce travail s’appuie sur une étude numérique réalisée sous OpenFOAM portant sur l’impact d’un jet d’eau immergé sur la surface d’un bloc de glace. À partir de ce cas de référence, une nouvelle configuration a été développée afin de simuler l’impact d’un jet d’acier liquide immergé sur une surface d’acier.

La méthodologie numérique repose sur l’utilisation de la méthode DFSEM (Digital Filter Synthetic Eddy Method), permettant de générer des fluctuations turbulentes synthétiques réalistes à l’entrée du domaine de calcul. Pour fournir les grandeurs turbulentes nécessaires à cette méthode, une première simulation RANS de l’écoulement turbulent d’acier liquide dans une buse a été réalisée, en conservant la même géométrie et la même stratégie de maillage que celles utilisées dans l’étude de référence sur le jet d’eau.

Les simulations ont été effectuées avec le solveur buoyantSimpleFoam d’OpenFOAM afin de prendre en compte les effets thermiques ainsi que les propriétés thermophysiques de l’acier fondu. Le travail s’est ensuite structuré en deux étapes principales : la simulation de l’écoulement turbulent du jet d’acier immergé dans la buse afin de caractériser les profils de vitesse et les tenseurs de Reynolds en sortie, puis la simulation de l’impact du jet d’acier immergé sur une surface d’acier sans prise en compte de la fusion.

Une attention particulière a été portée à la définition des conditions aux limites thermiques, des modèles de diffusivité turbulente, des fonctions de paroi ainsi que des propriétés thermophysiques représentatives de l’acier liquide en conditions industrielles.

Chercheur(s) impliqué(s)

• Michel GRADECK
• Asma DJERMOUNE

Figure/Illustration