Modélisation et étude expérimentale d'un film liquide laminaire à interface libre ruisselant sur une surface structurée

Modélisation et étude expérimentale d'un film liquide laminaire à interface libre ruisselant sur une surface structurée PDF Author: Stéphane Negny
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Languages : fr
Pages : 229

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L'OBJECTIF PRINCIPAL DE CE TRAVAIL EST L'ETUDE D'UN FILM LIQUIDE TOMBANT SUR UNE SURFACE ONDULEE. DANS PREMIER TEMPS UN MODELE A ETE DEVELOPPE POUR LA SIMULATION DE L'HYDRODYNAMIQUE ET DES TRANSFERTS SIMULTANES DE MATIERE ET DE CHALEUR SUR UN MOTIF DE PAROI. CELUI-CI EST CARACTERISE PAR LE COUPLAGE ENTRE UNE DESCRIPTION DETAILLEE DE L'HYDRODYNAMIQUE DU FILM AVEC UNE INTERFACE LIBRE ET LES TRANSFERTS SIMULTANES DE MATIERE ET DE CHALEUR. DANS UN SECOND TEMPS, UNE INVESTIGATION NUMERIQUE A ETE REALISEE. CELLE-CI REPOSE SUR UNE ANALYSE DES METHODES DE RESOLUTION DES SYSTEMES D'EQUATIONS DIFFERENTIELLES PARTIELLES ET ALGEBRIQUES. ELLE A CONDUIT A LA MISE EN PLACE D'UNE STRATEGIE SURE ET FIABLE. DANS UN TROISIEME TEMPS, UN DISPOSITIF EXPERIMENTAL EST MIS EN UVRE POUR LA VALIDATION DE LA PARTIE HYDRODYNAMIQUE DU SIMULATEUR. LA VALIDATION CONSISTE EN LA DETERMINATION DE LA POSITION DE L'INTERFACE PAR UNE TECHNIQUE NON INTRUSIVE CONSTITUEE D'UNE CAMERA C.C.D. CONNECTEE A UN LOGICIEL DE TRAITEMENT D'IMAGE. NOUS AVONS AINSI PU ETABLIR UNE BONNE ADEQUATION ENTRE LES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET THEORIQUE EN CE QUI CONCERNE L'EPAISSEUR DU FILM. LE SIMULATEUR VALIDE EST ETENDU D'UN MOTIF DE PAROI A UNE COLONNE ENTIERE. L'ABSORPTION DU DIOXYDE DE SOUFRE PAR DU TETRAETHYLENE GLYCOL DIMETHYL ETHER SUR UN TUBE ONDULE D'UN METRE EST SIMULEE. CETTE ETUDE DE CAS, NOUS A PERMIS D'EFFECTUER UNE ANALYSE DU COMPORTEMENT D'UNE TELLE COLONNE AINSI QU'UNE INTERPRETATION DU COUPLAGE ENTRE TOUS LES PHENOMENES MIS EN JEU.

Modélisation et étude expérimentale d'un film liquide laminaire à interface libre ruisselant sur une surface structurée

Modélisation et étude expérimentale d'un film liquide laminaire à interface libre ruisselant sur une surface structurée PDF Author: Stéphane Negny
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Pages : 229

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L'OBJECTIF PRINCIPAL DE CE TRAVAIL EST L'ETUDE D'UN FILM LIQUIDE TOMBANT SUR UNE SURFACE ONDULEE. DANS PREMIER TEMPS UN MODELE A ETE DEVELOPPE POUR LA SIMULATION DE L'HYDRODYNAMIQUE ET DES TRANSFERTS SIMULTANES DE MATIERE ET DE CHALEUR SUR UN MOTIF DE PAROI. CELUI-CI EST CARACTERISE PAR LE COUPLAGE ENTRE UNE DESCRIPTION DETAILLEE DE L'HYDRODYNAMIQUE DU FILM AVEC UNE INTERFACE LIBRE ET LES TRANSFERTS SIMULTANES DE MATIERE ET DE CHALEUR. DANS UN SECOND TEMPS, UNE INVESTIGATION NUMERIQUE A ETE REALISEE. CELLE-CI REPOSE SUR UNE ANALYSE DES METHODES DE RESOLUTION DES SYSTEMES D'EQUATIONS DIFFERENTIELLES PARTIELLES ET ALGEBRIQUES. ELLE A CONDUIT A LA MISE EN PLACE D'UNE STRATEGIE SURE ET FIABLE. DANS UN TROISIEME TEMPS, UN DISPOSITIF EXPERIMENTAL EST MIS EN UVRE POUR LA VALIDATION DE LA PARTIE HYDRODYNAMIQUE DU SIMULATEUR. LA VALIDATION CONSISTE EN LA DETERMINATION DE LA POSITION DE L'INTERFACE PAR UNE TECHNIQUE NON INTRUSIVE CONSTITUEE D'UNE CAMERA C.C.D. CONNECTEE A UN LOGICIEL DE TRAITEMENT D'IMAGE. NOUS AVONS AINSI PU ETABLIR UNE BONNE ADEQUATION ENTRE LES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET THEORIQUE EN CE QUI CONCERNE L'EPAISSEUR DU FILM. LE SIMULATEUR VALIDE EST ETENDU D'UN MOTIF DE PAROI A UNE COLONNE ENTIERE. L'ABSORPTION DU DIOXYDE DE SOUFRE PAR DU TETRAETHYLENE GLYCOL DIMETHYL ETHER SUR UN TUBE ONDULE D'UN METRE EST SIMULEE. CETTE ETUDE DE CAS, NOUS A PERMIS D'EFFECTUER UNE ANALYSE DU COMPORTEMENT D'UNE TELLE COLONNE AINSI QU'UNE INTERPRETATION DU COUPLAGE ENTRE TOUS LES PHENOMENES MIS EN JEU.

Structure de la surface libre d'un film liquide ruisselant sur une plaque plane verticale et soumis à un contre-courant de gaz

Structure de la surface libre d'un film liquide ruisselant sur une plaque plane verticale et soumis à un contre-courant de gaz PDF Author: Milton Biage
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Pages : 388

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NOUS AVONS REALISE UNE ETUDE EXPERIMENTALE SUR L'ECOULEMENT D'UN FILM LIQUIDE RUISSELANT SUR UNE DES PAROIS VERTICALE D'UNE CONDUITE RECTANGULAIRE EN PRESENCE D'UN GAZ CIRCULANT A CONTRE COURANT. CETTE ETUDE A ETE CONDUITE DE FACON A METTRE EN EVIDENCE L'EVOLUTION DE LA STRUCTURE DE L'INTERFACE GAZ-LIQUIDE. NOUS AVONS OBSERVE CETTE EVOLUTION DE LA STRUCTURE DE L'INTERFACE EN FONCTION DE LA VITESSE DU GAZ A L'AIDE D'UNE CAMERA RAPIDE ET NOUS AVONS MESURE L'EPAISSEUR DU FILM LIQUIDE, A L'AIDE DE DEUX TYPES DE SONDES. LES PROPRIETES STATISTIQUES ET LA DIMENSION DE L'ATTRACTEUR ETRANGE DE CETTE VARIABLE ONT ETE DETERMINEES. NOUS AVONS EGALEMENT MESURE LE GRADIENT DE PRESSION DANS L'ECOULEMENT DE GAZ TOUT LE LONG DE LA SECTION D'ESSAIS ET FINALEMENT NOUS AVONS COMPARE NOS MESURES GLOBALES (POINTS DE FLOODING) A DES CORRELATIONS EMPIRIQUES ET A DES MODELES THEORIQUES

Étude de l’évolution spatio-temporelle de l’interface liquide-vapeur lors de l’évaporation en convection forcée laminaire d’un film d’eau ruisselant sur une paroi plane

Étude de l’évolution spatio-temporelle de l’interface liquide-vapeur lors de l’évaporation en convection forcée laminaire d’un film d’eau ruisselant sur une paroi plane PDF Author: Miloud Samir Belghoula
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Pages : 139

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L’objectif de notre travail de thèse est consacré à l’étude de l’instabilité de l’interface liquide-gaz pour le phénomène de ruissellement d’un film liquide sur une plaque plane inclinée d’un angle par rapport à l’horizontale par le biais d’une méthode numérique pour le suivi spatio-temporelle intitulé PLIC-VOF pour 2 Piece Wise Linear Interface Calculation, Volume of Fluid 2. Notre étude de simulation consiste à observer une éventuelle présence des vaguelettes selon le nombre de Reynolds du film liquide. La modélisation des forces de tension superficielle par la méthode CSF 2Continuum Surface Force2, la détermination de la courbure de l’interface est déterminée par la méthode 2ALE-like scheme2. La résolution de l’équation de Navier-Stokes est réalisée par la méthode de la projection, la résolution du système d’équation linéaire est réalisé par la méthode itérative de gradient conjugué Bi-CGStab. Pour la résolution de l’équation de la chaleur, on a séparé les flux diffusifs et les flux convectifs. Les flux diffusifs sont estimés par différences finies explicites. On a utilisé la méthode de limitation de flux de type FCT2 Flux-Corrected Transport2 pour exprimer les flux convectifs. Nous avons effectué plusieurs tests afin de valider notre code de calcul. Pour l’advection, on a réalisé le test de translation pure, test de rotation solide, test du tourbillon unique et test du tourbillon unique. On a aussi testé la résolution de l’équation Navier-Stokes par les tests de l’écoulement de Poiseuille diphasique et de l’instabilité de Rayleigh-Taylor. La modélisation des forces de tensions superficielles est validé par les tests d’équilibre et oscillation d’une goutte. On a aussi validé le problème de la résolution de l’équation de la chaleur par l’évaporation d’une goutte soumis soit à un flux de chaleur ou champs de température uniformes. Nous présenterons aussi des résultats de simulations concernant le ruissellement d’un film liquide sur une plaque plane inclinée d’un angle par rapport au plan horizontale, nous avons pris ( Re= 24.41, Fr= , ), ( Re= 72.506, F r=0.2588, ), (Re=118.393, F r=0.4226, .) et ( Re=160.68, F r=0.5735, )

Etude de l'instabilité d'un film liquide ruisselant sur une plaque plane verticale et soumis à un contre-courant de gaz

Etude de l'instabilité d'un film liquide ruisselant sur une plaque plane verticale et soumis à un contre-courant de gaz PDF Author: Aziz Bachir
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Pages : 592

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ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE DU PHENOMENE DE NOYAGE. MODELISATION DE L'ECOULEMENT DU FILM LIQUIDE EN PRESENCE D'UN ECOULEMENT DE GAZ A CONTRECOURANT. UNE ANALYSE DES PERTURBATIONS SUIVANT UNE METHODE INTEGRALE CONDUIT A UNE EQUATION AUX DERIVEES PARTIELLES DECRIVANT L'EVOLUTION SPATIO-TEMPORELLE DE L'INTERFACE LIQUIDE-GAZ. LES SOLUTIONS LINEAIRES MONTRENT QUE LES COURBES DE DISPERSION POUR DIFFERENTS DEBITS SONT LIMITEES PAR UNE ENVELOPPE, QUI PERMET DE DETERMINER LES CONDITIONS CRITIQUES A L'AMORCAGE DU NOYAGE. ETUDE EXPERIMENTALE DU PHENOMENE DE NOYAGE

Etude de l'écoulement laminaire, à surface libre, d'un liquide sur un plan horizontal, à la sortie d'une fente d'injection pariétale à bords arrondis

Etude de l'écoulement laminaire, à surface libre, d'un liquide sur un plan horizontal, à la sortie d'une fente d'injection pariétale à bords arrondis PDF Author: Nada Altonji
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Pages : 208

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L'ETUDE A POUR OBJET DE MODELISER L'ECOULEMENT A SURFACE LIBRE D'UN FLUIDE VISQUEUX SUR UN PLAN HORIZONTAL AU DEBOUCHE D'UNE FENTE PARIETALE D'INJECTION A BORDS ARRONDIS. ON CONSIDERE LE CAS D'UNE GEOMETRIE BIDIMENSIONNELLE ET LE REGIME D'ECOULEMENT EST SUPPOSE LAMINAIRE. LES EQUATIONS DE CONSERVATION ET LES CONDITIONS AUX LIMITES SONT ECRITES DANS UN SYSTEME DE COORDONNEES CURVILIGNES LIE AUX LIGNES DE COURANT. UNE PREMIERE APPROCHE THEORIQUE EST D'ABORD EFFECTUEE DANS LE CAS IDEAL D'UN FLUIDE PARFAIT EN ECOULEMENT IRROTATIONNEL. LA METHODE DE RESOLUTION FAIT APPEL A DES TECHNIQUES DE TRANSFORMATIONS CONFORMES DANS LE PLAN COMPLEXE. CETTE SOLUTION EST ENSUITE UTILISEE POUR OBTENIR LE CHAMP DE VITESSE DANS LA COUCHE LIMITE QUI SE DEVELOPPE SUR LA PAROI A PARTIR DU BORD D'ATTAQUE DE LA FENTE. LES EQUATIONS DE PRANDTL SONT RESOLUES PAR LES METHODES NUMERIQUES D'INTEGRATION DE RUNGE-KUTTA ET DE CEBECI-KELLER. ON ETUDIE EGALEMENT, LA PERTURBATION APPORTEE PAR L'INTERACTION DE LA COUCHE LIMITE AVEC L'ECOULEMENT D'EULER, NOTAMMENT SUR LE PROFIL DE LA SURFACE LIBRE EN UTILISANT LA METHODE DES DEVELOPPEMENTS ASYMPTOTIQUES RACCORDES. DES SOLUTIONS SONT PROPOSEES POUR LES CHAMPS DE VITESSE ET DE PRESSION AINSI QUE POUR L'EQUATION DES LIGNES DE COURANTS, AU MOYEN DE DEVELOPPEMENTS COMPOSITES DONNANT DES APPROXIMATIONS UNIFORMES DANS TOUT LE DOMAINE D'ECOULEMENT

Étude expérimentale et numérique du drainage du film liquide entre deux interfaces déformables

Étude expérimentale et numérique du drainage du film liquide entre deux interfaces déformables PDF Author: Evert Klaseboer
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Languages : fr
Pages : 136

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LE TRAVAIL DE CETTE THESE S'INSCRIT DANS LE CADRE DE LA MODELISATION DE LA COALESCENCE ENTRE DEUX GOUTTES DANS UN FLUIDE ENVIRONNANT. L'INTERET DE CETTE ETUDE S'EST PORTE SUR LE DRAINAGE DU FILM MINCE SEPARANT LES DEUX GOUTTES. NOUS AVONS DEVELOPPE UN MODELE DE DRAINAGE QUI PERMET AUSSI DE DECRIRE LE REBOND D'UNE GOUTTE CONTRE UNE PAROI SOLIDE. LE TRAVAIL DE CE MEMOIRE COMPORTE TROIS PARTIES : - DANS LA PREMIERE PARTIE, LE DRAINAGE DU FILM ENTRE DEUX GOUTTES SANS TRANSFERT DE MASSE EST ETUDIE. DANS CE BUT, DES EXPERIENCES ONT ETE REALISEES AVEC DEUX GOUTTES PLACEES DANS DEUX TUBES CREUX ET IMMERGEES DANS UN AUTRE LIQUIDE. NOUS IMPOSONS UNE VITESSE RELATIVE D'APPROCHE DES DEUX GOUTTES CONSTANTES. A L'AIDE D'UNE METHODE INTERFEROMETRIQUE, L'EPAISSEUR RELATIVE DU FILM A ETE MESUREE EN FONCTION DE LA COORDONNEE RADIALE ET DU TEMPS. EN MODIFIANT LE PROTOCOLE OPERATOIRE, LES EPAISSEURS ABSOLUES ONT PU EGALEMENT ETRE DETERMINEES. CETTE PREMIERE ETUDE A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE L'IMMOBILITE DES INTERFACES FILM - GOUTTE LORSQUE LA COALESCENCE EST REALISEE SANS TRANSFERT DE MASSE. CETTE IMMOBILITE POURRAIT ETRE DUE A LA PRESENCE DE SURFACTANTS. - LA DEUXIEME PARTIE EST CONSACREE A L'ETUDE DU DRAINAGE DU FILM ENTRE DEUX GOUTTES EN PRESENCE DE TRANSFERT DE MASSE D'UN SOLUTE. CONTRAIREMENT AU CAS SANS SOLUTE, LES INTERFACES FILM - GOUTTE SONT MOBILES. UNE FAIBLE DIFFERENCE DE CONCENTRATION EN SOLUTE VA PROVOQUER DES GRADIENTS DE TENSION INTERFACIALE, QUI A LEUR TOUR VONT INDUIRE UN MOUVEMENT TANGENTIEL DE L'INTERFACE (EFFET MARANGONI). SELON LE SENS DU TRANSFERT DE MASSE, CES EFFETS PEUVENT ACCELERER OU RETARDER LE DRAINAGE DU FILM. - ENFIN, L'ETUDE DU REBOND D'UNE GOUTTE EN MOUVEMENT ASCENDANT CONTRE UNE PAROI SOLIDE HORIZONTALE EST ABORDEE. LES TRAJECTOIRES D'UNE GOUTTE IMPACTANT CONTRE UNE SURFACE PLANE DANS UN FLUIDE AU REPOS SONT SIMULEES ET COMPAREES AVEC SUCCES, A DES MESURES EXPERIMENTALES FOURNIES PAR LA LITTERATURE. L'ORIGINALITE DE CE MODELE REPOSE SUR L'INTRODUCTION, DANS L'EQUATION DE TRAJECTOIRE DE LA GOUTTE, DE LA FORCE PROVENANT DE LA PRESSION DANS LE FILM EXERCEE SUR LA GOUTTE DEFORMEE AU VOISINAGE DE LA PAROI.

Étude numérique de l'évaporation d'un film liquide ruisselant sur la paroi externe d'une ellipse horizontale

Étude numérique de l'évaporation d'un film liquide ruisselant sur la paroi externe d'une ellipse horizontale PDF Author: Omar Ansari
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UNE ETUDE NUMERIQUE DE LA TRANSITION ENTRE LES REGIMES LAMINAIRE ET TURBULENT LORS DE L'EVAPORATION,EN CONVECTION FORCEE D'UN FILM D'EAU, RUISSELANT AUTOUR DE LA PAROI EXTERNE D'UNE ELLIPSE HORIZONTALE EST PRESENTEE. CETTE TRANSITION EST ANALYSEE A L'AIDE D'UN MODELE DE TURBULENCE METTANT EN JEU LES DIFFERENTS GRADIENTS DE PRESSION. LE FILM LIQUIDE S'ECOULE SOUS L'EFFET DE LA GRAVITE, DES GRADIENTS DES PRESSION DUS A L'ECOULEMENT POTENTIEL, A LA COURBURE ET/ OU A LA TENSION SUPERFICIELLE ET DES FORCES DE FROTTEMENT VISQUEUX. CE TRAVAIL EST BASE SUR LES APPROXIMATION DE LA COUCHE LIMITE, LES FLUIDES SONT CONSIDERES INCOMPRESSIBLES, LES TERMES D'INERTIE ET DE CONVECTION D'ENTHALPIE SONT RETENUS, ET LA CONTRAINTE DE CISAILLEMENT A L'INTERFACE LIQUIDE-VAPEUR EST SUPPOSEE NEGLIGEABLE. LES EQUATIONS DE TRANSFERT DANS LA PHASE LIQUIDE SONT DISCRETISEES A L'AIDE DU SCHEMA IMPLICITE AUX DIFFERENCES FINIES DEVELOPPE PAR KELLER. LES RESULTATS PRESENTES MONTRE EN PARTICULIER L'EXISTENCE DES TRANSITIONS LONGITUDINALE ET TRANSVERSALE, ENTRE LES REGIMES LAMINAIRE ET TURBULENT. L'INFLUENCE DES DIFFERENTS MODELES DE TURBULENCE AINSI QUE LES PRINCIPAUX PARAMETRES TELS QUE: LE DEBIT MASSIQUE PAR UNITE DE LONGUEUR, LE NOMBRE DE FROUDE,..., EST ILLUSTREE. UN NOMBRE DE REYNOLDS CRITIQUE EST DEFINI POUR CARACTERISTIQUE CETTE TRANSITION.

Contribution à l'étude des écoulements de films liquides

Contribution à l'étude des écoulements de films liquides PDF Author: Martin Hounkanlin
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Languages : fr
Pages : 315

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ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE DE L'ECOULEMENT D'UN FILM LIQUIDE MINCE SUR UNE PAROI SOLIDE, PLANE, LISSE, FAIBLEMENT INCLINEE PAR RAPPORT A L'HORIZONTALE. ON ETABLIT LES EQUATIONS GENERALES DE CONSERVATION DANS LA PHASE LIQUIDE ET DANS LA PHASE GAZEUSE. ON OBSERVE DIFFERENTS REGIMES D'ECOULEMENT : LAMINAIRE LISSE, LAMINAIRE ONDULE ET TURBULENT AVEC OU SANS INTERMITTENCE

Etude de l'évaporation d'un film liquide pur et de solutions aqueuses ruisselant sur un cylindre horizontal

Etude de l'évaporation d'un film liquide pur et de solutions aqueuses ruisselant sur un cylindre horizontal PDF Author: Lahcen El Omari
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Languages : fr
Pages : 215

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Ce mémoire présente une étude numérique et expérimentale de l'évaporation d'un film liquide. Les études expérimentales ont été menées pour le cas où l'alimentation est effectuée par un dispositif de distribution d'eau en nappe, colonnes ou en gouttes. Cette dernière est effectuée dans le cas d'un film d'eau ruisselant sur un cylindre lisse horizontal afin de déterminer le nombre de Nusselt moyen et d'estimer le coefficient d'échange thermique local. L'utilisation du problème inverse de conduction de la chaleur (PICC) a permis de déterminer les conditions aux limites difficiles à mesurer telles que : la température de la surface et la densité de flux thermique sur tout le pourtour du cylindre. L'étude numérique est composée de deux parties : la première traite de l'évaporation d'un film liquide pure et de solutions aqueuses ruisselant autour d'un cylindre horizontal. La seconde traite de l'évaporation d'un film liquide tombant en nappe sur un cylindre horizontal.

Évaporation à film liquide ruisselant

Évaporation à film liquide ruisselant PDF Author: M'barek Feddaoui
Publisher: Editions Universitaires Europeennes
ISBN: 9783841784117
Category :
Languages : de
Pages : 140

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Ce travail porte sur l'etude de transfert couple de chaleur et de masse, lors de l'evaporation d'un film d'eau le long d'un tube vertical, en presence d'un ecoulement gazeux turbulent. La modelisation des ecoulements turbulents se base sur deux modeles differents. Un modele de viscosite turbulente dans le film liquide et un modele k-epsilon a bas Reynolds dans la phase gazeuse. La resolution du systeme non lineaire des equations aux derivees partielles regissant le probleme est faite par une methode aux differences finies en choisissant un maillage non uniforme, serre dans les zones a fort gradient et a l'interface gaz-liquide. L'etude du refroidissement d'un film d'eau par un ecoulement d'air le long d'un tube vertical a paroi adiabatique se fait de maniere efficace dans les cas suivants: faible debit du liquide, forte vitesse de l'air et a temperature du film elevee a l'entree. Le refroidissement d'une paroi chaude par un film d'eau presente deux modes de transferts thermiques nettement differents: le mode d'evaporation et le mode de refroidissement par convection. Le premier intervient a temperature elevee du film alors que le second devient preponderant a basse temperatu