Influence of gravity upon the bubble distribution in a turbulent pipe flow: Comparison between numerical simulations and experimental data

Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, UMR 5502 CNRS-INP/UPS, avenue du Professeur Camille Soula, 31400 Toulouse, France

Abstract

The prediction of the radial distribution of the bubbles in a turbulent pipe flow is crucial for the design of the thermohydraulic loops. Up to now, no satisfactory model does exist, especially in microgravity conditions. The bubble distribution strongly depends on gravity. Therefore experiments (with the two-phase flow loop EDIA) and numerical simulations (with the code JADIM) are performed under normal gravity conditions and in microgravity. They consist of a lagrangien tracking of single bubbles in a turbulent shear flow in pipe.

Résumé

La prédiction de la distribution radiale des bulles dans un écoulement gaz-liquide en tube est cruciale pour le dimensionnement des systèmes thermohydrauliques. Actuellement aucun modèle n'est capable de prédire la distribution spatiale des phases de manière satisfaisante et particulièrement dans des conditions de microgravité. Cette distribution dépendant fortement de la gravité, des expériences (avec la boucle EDIA) et des simulations numériques (avec le code JADIM) ont été réalisées conjointement dans des conditions de gravité normale et en microgravité. Elles consistent à effectuer un suivi un lagrangien de bulles isolées dans un écoulement turbulent cisaillé en tube.