Mécanique & Industries 4 (2003) 301–318 Modélisation de l’écoulement turbulent induit par une turbine de Rushton en cuve standard : approche pseudo-stationnaire Modelling of turbulent flow in standard vessel geometry stirred by Rushton turbine: Pseudo-stationary modelling approach Mounir Baccar, Hédi Kchaou, Mohamed Mseddi, Mohamed Salah Abid Laboratoire des systèmes électro-mécaniques (LASEM), département de génie mécanique, École nationale d’ingénieurs de Sfax, route de Sokra, BP <W>, 3038 Sfax, Tunisie Reçu le 16 juin 2001 ; accepté le 5 février 2003 Résumé La caractérisation des champs turbulents hydrodynamiques en cuve munie de quatre chicanes et agitée par une turbine de Rushton a été entreprise par voie de simulation numérique en utilisant la méthode de discrétisation aux volumes finis. Le modèle de turbulence utilisé est du type k–ε standard. Pour tenir compte de l’interaction entre les pales de la turbine et les chicanes, une nouvelle technique pseudo-stationnaire a été développée. La technique consiste à subdiviser le volume de la cuve en deux domaines de calcul, un qui tourne avec le mobile et un autre fixe lié à la cuve, et à trouver une frontière commune aux deux domaines de calcul, au niveau de laquelle l’écoulement admet par sa nature une symétrie de révolution angulaire. Dans différents plans de la cuve, nous avons analysé de façon détaillée les caractéristiques hydrodynamiques de l’écoulement turbulent, telles que les champs de vitesse moyenne, l’énergie cinétique turbulente et son taux de dissipation. Ces résultats sont fournis pour un nombre de Reynolds égal à 5·10 4 . La zone balayée par les pales de la turbine, ainsi que la zone de refoulement, ont été particulièrement explorées. Enfin, la comparaison de nos résultats avec des travaux antérieurs tirés de la littérature nous a permis de valider notre travail.  2003 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés. Abstract A detailed Computational Fluid Dynamic (CFD) model is developed to give a fine knowledge of the hydrodynamics and the turbulence characteristics induced by a Rushton turbine in a baffled stirred tank. Computations, based on the control volume discretization method, were made using the standard k–ε turbulence model. The complexity due to the relative motion between the impeller blades and the baffles, is resolved by introducing a pseudo-stationary modelling approach. Therefore, the computational domain is subdivided into two complementary inner and outer zones including respectively the impeller and the baffles. The inner and outer steady-state solutions are implicitly matched along a single boundary surface, where flow variables do not change appreciably with Θ or with time. Coordinates of this surface are predicted and corrected at each temporal iteration. In the present application, mean flow fields and the turbulence structures are computed for Reynolds number equal to 50 000. A three-dimensional analysis of the characteristics of the turbulent flow generated within the vessel and particularly between blades and in the impeller discharge stream are performed. Numerical predictions have been compared with literature data and a satisfactory agreement has been found.  2003 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés. Mots-clés : Turbine de Rushton ; Agitation ; Mélange ; Cuve agitée ; Turbulence ; Volume fini; Simulation numérique ; Hydrodynamique Keywords: Rushton turbine; Mixing; Stirred vessel; Turbulence; Finite volume; Numerical simulation; Hydrodynamics 1. Introduction Un grand nombre d’opérations de l’industrie chimique, biochimique ou encore pétrochimique est réalisé en cuves ou dans des réacteurs mécaniquement agités. Le mode de fonctionnement optimum de ces appareils nécessite une connaissance finalisée du comportement hydrodynamique induit par l’agitateur, et des phénomènes de transferts de matière et de chaleur qui peuvent accompagner l’agita- tion. 1296-2139/03/$ – see front matter  2003 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés. doi:10.1016/S1296-2139(03)00051-4