Simulation CFD d'écoulements diphasiques avec suivi d'interface

Par définition, un écoulement diphasique met en jeu deux fluides. Ces derniers peuvent être dans différents états physiques (gazeux, liquides ou solides), ou simplement être dans un même état avec des propriétés différentes. Il existe de très nombreuses situations où plusieurs fluides coexistent, dans les procédés industriels tout comme dans notre environnement (s’il y en a plus que deux, l’écoulement est alors dit multiphasique). Lorsque ces fluides sont non miscibles, la simulation numérique d’un tel système nécessite de définir et de traquer l’interface les séparant, car c’est l’une des principales grandeurs permettant de caractériser son évolution.

Dans notre environnement immédiat, ce sont souvent l’eau à l’état liquide et l’air qui coexistent. Dans le monde de l’hydraulique, on parle d’écoulement à surface libre (écoulement dont la surface libre est soumis à la pression atmosphérique). Cette page propose un exemple de modélisation d’un tel écoulement, avec une simulation d’écoulement diphasique eau / air dans un déversoir d’orage.