Modélisation par la Fonction Densité de Probabilité du mélange de produits inertes ou réactifs par une turbulence homogène

Abstract

On présente un modèle pour simuler le mélange turbulent et la réaction chimique. L'approche utilise des particules fluides élémentaires (PFE) où la concentration est homogène. Ces particules sont regroupées au sein de macro-particules fluides (MPF). Par une méthode de type Monte-Carlo, l'évolution temporelle des concentrations est simulée par différents processus : (i) la réaction chimique au sein des PFE, (ii). la diffusion moléculaire au sein des MPF, (iii). des déplacements de PFE internes aux MPF, (iv). des déplacements externes de PFE entre MPF. Les deux derniers processus utilisent le modèle du tourbillon linéaire (Kerstein, 1991). La capacité du modèle à simuler le mélange et la réaction chimique dans une turbulence stationnaire et homogène est démontrée en comparant les résultats du modèle avec ceux de simulations numériques directes de Eswaran et Pope (1988) en l'absence de réaction chimique et ceux de McMurtry et Givi (1989), dans le cas avec réaction.