Portfolio : Milieu poreux

HYDRODYNAMIQUE EN MILIEUX POREUX

• R&D : membranes de séparation de gaz
  • Modélisation des différents milieux poreux au moyen de fonctions utilisateurs Fluent
  • Recherche d’optimisation du design des injecteurs et des corps de membranes

PROJET DE RECHERCHE EN COLLABORATION AVEC LE LABORATOIRE DE GENIE CHIMIQUE DE L’UNIVERSITE DE LIEGE

SIMULATIONS 3D MONOPHASIQUE GAZEUX AU SEIN D’UN MILIEU FIBREUX DE FILTRE D’AEROSOL : LE FILTRE PST290 PAR LA METHODE DE BOLTZMANN SUR RESEAU

• Coupes de différentes sections droites dans une structure matricielle 3D (246x246x246 voxels) issue d’un sous-échantillonnage de la matrice solide 3D initiale du filtre PST290
  • (a)  Image de 246×246 pixels : section z = 150
  • (b)  Image de 246×246 pixels : section z = 100
  • (c)  Image de 246×246 pixels : section z = 50
• Vue interne 3D du filtre PST290 
  • (d) Matrice solide initiale 3D de 1056x1056x1056 voxels obtenue en empilant les sections 2D. Porosité externe du milieu fibreux est de 98%
• Distribution spatiale des contours de vitesses du gaz dans des sections 2D transversales du filtre perpendiculaires à la direction principale de l’écoulement
  • (e) Image de 246×246 pixels : section z = 150
  • (f)  Image de 246×246 pixels : section z = 100
  • (g) Image de 246×246 pixels : section z = 50
  • Valeurs des vitesses en unité du réseau (lu/ts)

PROJET DE RECHERCHE EN COLLABORATION AVEC LE LABORATOIRE DE GENIE CHIMIQUE DE L’UNIVERSITE DE LIEGE

SIMULATIONS 3D MONOPHASIQUE GAZEUX DANS UN FILTRE DE CHARBON ACTIF PAR LA METHODE DE BOLTZMANN SUR RESEAU

• Filtre de charbon actif en cartouche de forme cylindrique en polypropylène de 14 mm de diamètre et de 26 mm de hauteur remplies de grains de charbon actif
  • (a)  Grains de charbon actif  et filtre de charbon actif
• Coupes 2D issue d’une matrice solide initiale (1433 x 1433 x 800 voxels) du filtre de charbon actif 
  • (b)  Image brute de 350 x 350 pixels.  Image correspondant à un sous-échantillonnage de la matrice initiale de 1433 x 1433 pixels
  • (c)  Image binéarisée de 350 x 350 pixels de l’image (b)
• Distribution spatiale des contours de vitesses du gaz dans une section 2D transversale du filtre perpendiculaire à la direction principale de l’écoulement
  • (d)  Image de 350 x 350 pixels  à la cote de  z = 150.   Valeurs des contours de vitesse en unité du réseau (lu/ts)

PROJET DE RECHERCHE EN COLLABORATION AVEC LE LABORATOIRE DE GENIE CHIMIQUE DE L’UNIVERSITE DE LIEGE

SIMULATIONS DE L’ECOULEMENT D’UN GAZ AU SEIN D’UNE MOUSSE METALLIQUE DE TYPE RECEMAT RCM-NCX-1116 

• Mousse métallique RECEMAT RCM-NCX-1116
  • (a)  Photographie d’un échantillon de mousse RECEMAT-NCX-1116 de porosité > 97%
  • (b)  Image 3D de l’échantillon de la mousse : 400  x 400  x 400 voxels
  • (c)  Une coupe 2D de la mousse : Image brute de 400 x 400 pixels
  • (d)  Image des pores internes remplis de l’image (a) après un procédé de binéarisation et de seuillage de l’image brute
• Distribution spatiale de la composante axiale, ux (en unité du réseau lu/ts)
  • (e) Contours de la vitesse dans une section droite 2D  perpendiculaire à la direction principale de l’écoulement
  • (f)  Contours de la vitesse dans une section droite 2D  parallèle à la direction principale de l’écoulement
• Pertes de charge au sein de la mousse métallique
  • (g)  et (h) : Comparaisons entre Simulation et Expérience
• Publication scientifique
  • Lattice Boltzmann 3D flow simulations on a metallic foam, 2010, Journal of Computational and Applied Mathematics
  • Lien papier ScienceDirect (article gratuit) 
  • Auteurs :  Djomice Beugre  (auteur principal),  Sébastien Calvo,  Gérard Dethier,  Michel Crine, Dominique Toye, Pierre Marchot