Approche numérique bidimensionnelle de la convection naturelle dans une enceinte fermée PDF Download
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Author: Louis Philippe Wallot Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 226
Book Description
L'auteur explore numériquement la route vers le chaos par convection naturelle instationnaire bidimensionnelle se développant dans une enceinte fermée contenant de l'air , de section droite carrée. La cavité est inclinée d'un angle de 15° eu égard au plan horizontal et chauffée par deux côtés opposés. Cette étude a montré que le système transite vers le chaos via trois bifurcations de Hopf surcritiques. Par augmentation du nombre de Rayleigh, l'attracteur point limite se destabilise et cède la place à un attracteur cycle limite qui, à son tour, perd sa stabilité linéaire au profit d'un attracteur tore T2. Un phénomène d'accrochage de fréquence, assez fugace, ramène ce tore à un attracteur cycle limite . Ce cycle se déstabilise, de nouveau, donnant ainsi naissance à un attracteur tore T2. Il survient un deuxième phénomène d'accrochage de fréquence à l'insue duquel l'évolution dynamique du système devient chaotique.
Author: Louis Philippe Wallot Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 226
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L'auteur explore numériquement la route vers le chaos par convection naturelle instationnaire bidimensionnelle se développant dans une enceinte fermée contenant de l'air , de section droite carrée. La cavité est inclinée d'un angle de 15° eu égard au plan horizontal et chauffée par deux côtés opposés. Cette étude a montré que le système transite vers le chaos via trois bifurcations de Hopf surcritiques. Par augmentation du nombre de Rayleigh, l'attracteur point limite se destabilise et cède la place à un attracteur cycle limite qui, à son tour, perd sa stabilité linéaire au profit d'un attracteur tore T2. Un phénomène d'accrochage de fréquence, assez fugace, ramène ce tore à un attracteur cycle limite . Ce cycle se déstabilise, de nouveau, donnant ainsi naissance à un attracteur tore T2. Il survient un deuxième phénomène d'accrochage de fréquence à l'insue duquel l'évolution dynamique du système devient chaotique.
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CETTE THESE CONCERNE L'ETUDE NUMERIQUE DE LA CONVECTION NATURELLE THERMOSOLUTALE, OU DES GRADIENTS HORIZONTAUX DE TEMPERATURE ET DE CONCENTRATION SONT IMPOSES AUX PAROIS VERTICALES D'UNE ENCEINTE FERMEE. CETTE CONFIGURATION SE REFERE AU COUPLAGE POUVANT AVOIR LIEU LORS DU CHANGEMENT DE PHASE DANS DES SYSTEMES BINAIRES. ON ANALYSE L'INFLUENCE DES DIFFERENTS PARAMETRES QUI CARACTERISENT LE PROBLEME SUR LES TRANSFERTS DE CHALEUR ET DE MASSE, AINSI QUE SUR LA STRUCTURE DE L'ECOULEMENT. DEUX SITUATIONS SONT ENVISAGEES. DANS LA PREMIERE, LES TEMPERATURES ET LES CONCENTRATIONS IMPOSEES AUX PAROIS VERTICALES DE LA CAVITE SONT CONSTANTES ET UNIFORMES, CE QUI PERMET L'ETUDE DU REGIME PERMANENT: UNE CORRELATION ORIGINALE POUR LE TRANSFERT DE MASSE EST ETABLIE. LA DECROISSANCE DU TRANSFERT DE CHALEUR AVEC L'ACCROISSEMENT DU RAPPORT DES FORCES DE VOLUME A NOMBRE DE LEWIS ELEVE EST MISE EN EVIDENCE, ET RELIEE A LA STRUCTURE MULTICELLULAIRE DE L'ECOULEMENT. LA SECONDE CONFIGURATION REPRESENTE LE PROBLEME DE LA FUSION D'UN SOLIDE PUR DANS UN LIQUIDE BINAIRE: L'EVOLUTION AU COURS DU TEMPS DE LA STRUCTURE DE CET ECOULEMENT NON STATIONNAIRE EST ANALYSEE. DANS LE CAS PARTICULIER OU LES FORCES DE VOLUME (THERMIQUE ET SOLUTALE) SONT EGALES ET OPPOSEES, ON MONTRE L'EXISTENCE D'UN SEUIL POUR LE NOMBRE DE RAYLEIGH EN DECA DE LAQUELLE LA SOLUTION DIFFUSIVE EST STABLE MEME DANS UNE COUCHE VERTICALE. LA VALEUR CRITIQUE EST DETERMINEE EN FONCTION DU NOMBRE DE LEWIS PAR UNE ETUDE DE STABILITE LINEAIRE, ET CONFIRMEE NUMERIQUEMENT. PAR AILLEURS, ON MONTRE QUE LA PRESENCE D'UN MAXIMUM DE DENSITE CARACTERISANT L'EAU ET LES SOLUTIONS AQUEUSES INFLUENCE FORTEMENT LA STRUCTURE D'ECOULEMENT DANS LE CAS DE SOLUTIONS DILUEES, AUSSI BIEN DANS LE CAS DE LA CONVECTION THERMIQUE QUE DANS LE CAS THERMOSOLUTAL
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L' tude des coulements de convection naturelle dans les enceintes ferm es a un grand int r t dans des nombreuses application scientifiques et industriels, tant sur le plan num rique qu'exp rimental. Les tudes num riques ant rieures ont t conduites en utilisant une configuration bidimensionnelle cause du cout lev des simulations num riques tridimensionnelles. Les m thodes de calcul num rique ont t d velopp es ce qui permet d'affiner davantage les r sultats relatifs aux ph nom nes de la convection. Ce travail entre dans le cadre de la simulation num rique en configuration tridimensionnelle. Il tudie la convection naturelle dans une cavit chauff e. Ce travail contient une introduction et une conclusion g n rale. Le premier chapitre contient la synth se bibliographique des travaux ant rieurs. Le second chapitre pr sente la m thode num rique utilis e dans les simulations num riques. En plus, le troisi me chapitre est consacr l'effet du nombre de Rayleigh. Par la suite nous avons tudi l'effet de l'inclinaison de la cavit par rapport la pesanteur. L'effet de la nature du fluide et l'effet du rapport de forme transverse sont pr sent s au quatri me chapitre.
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Dans ce manuscrit on a considere la convection naturelle dans une enceinte rectangulaire verticale simulant un thermosiphon. Les equations qui regissent ce phenomene ont ete resolues par une approche numerique, basee sur la methode des volumes finis en utilisant le code Fluent et le mailleur Gambit. Un premier travail de validation a ete mene en comparant notre travail avec ceux d'autres auteurs. Par la suite, on a fait varier le fluide de travail, la longueur et la position de l'ailette, le solide des parois ainsi que le gradient de temperature applique. L'influence de ces parametres sur les champs de temperature, la densite de flux de chaleur et le nombre de Nusselt moyen a ete ainsi consideree et les conditions optimales qui maximalisent les transferts de chaleur determinees.
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LES AUTEURS ETUDIENT LA CONVECTION NATURELLE THERMIQUE LAMINAIRE PERMANENTE ET BIDIMENSIONNELLE ENTRE DEUX PLAQUES VERTICALES ENSERRANT UN MATERIAU POREUX ET TRAVERSEES PAR DES FLUX DE CHALEUR DE DENSITES CONSTANTES MAIS NON NECESSAIREMENT EGALES. ILS ADOPTENT L'EQUATION DE BRINKMAN COMPLETEE DU TERME D'INERTIE OU DE CELUI DE FORCHHEIMER, LES HYPOTHESES DE BOUSSINESQ ET LES SIMPLIFICATIONS DE LA COUCHE LIMITE. APRES ADIMENSIONNALISATION, LES EQUATIONS DE TRANSFERT SONT RESOLUES A L'AIDE D'UNE METHODE NUMERIQUE AUX DIFFERENCES FINIES. LES DISTRIBUTIONS DES VITESSES, DES TEMPERATURES ET DES PRESSIONS SONT DETERMINEES AINSI QUE DES QUANTITES ADIMENSIONNELLES CARACTERISTIQUES DE L'ECOULEMENT. LES AUTEURS ETUDIENT NOTAMMENT LES INFLUENCES DES PARAMETRES DU SYSTEME, DE LA CONDITION D'ADHERENCE ET DES TERMES D'INERTIE ET DE FORCHHEIMER ; ILS DETERMINENT DES VALEURS APPROCHEES POUR LA VITESSE DE GLISSEMENT SUR LES PAROIS ; ILS MONTRENT QUE LE PRODUIT DES NOMBRES DE DARCY ET DE GRASHOF CONSTITUE UN PARAMETRE QUI PERMET DE PASSER CONTINUMENT DE L'EQUATION DE BRINKMAN A CELLE DE DARCY ET QU'AUX FAIBLES PERMEABILITES, CES DEUX EQUATIONS PERMETTENT DE PREDIRE DES RESULTATS IDENTIQUES. DANS CE DERNIER CAS, ILS COMPLETENT L'EQUATION DU MOUVEMENT DU TERME DE FORCHHEIMER ET MONTRENT QUE, LORSQU'UN CERTAIN NOMBRE ADIMENSIONNEL EST EGAL OU INFERIEUR A L'UNITE, LES RESULTATS DIFFERENT FONDAMENTALEMENT DE CEUX OBTENUS A L'AIDE DE LA LOI DE DARCY. ENFIN, ILS PROPOSENT DES CORRELATIONS PRATIQUES POUR DIFFERENTS DOMAINES DE VARIATIONS DES PARAMETRES DONNANT LA LONGUEUR D'ENTREE, LE DEBIT DU FLUIDE, LE NOMBRE DE NUSSELT MOYEN, LA TEMPERATURE MOYENNE DE SORTIE DU FLUIDE ET LES VITESSES PARIETALES DE GLISSEMENT.
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CETTE THESE A POUR PRINCIPAL OBJECTIF LA MODELISATION DU PROCEDE DE SOLIDIFICATION DIRIGEE DE TYPE BRIDGMAN. LE PROCESSUS DE CHANGEMENT DE PHASE EVOLUE EN FONCTION DES CONDITIONS AUX LIMITES THERMIQUES QUI DEPENDENT DU TEMPS. LE MATERIAU DE L'ETUDE S'APPARENTE A DE LA PARAFFINE (N-HEXADECANE) DONT LE NOMBRE DE PRANDTL EST ELEVE. UNE ATTENTION PARTICULIERE EST PORTEE SUR LES TRANSFERTS THERMIQUES AU SEIN DU FLUIDE. LA CAVITE LIQUIDE EST SOUMISE A DES PHENOMENES DE CONVECTION NATURELLE DANS UN MILIEU MOBILE. LA PROGRESSION DU FRONT DE SOLIDIFICATION DEPEND DES FLUX DE CHALEUR RESULTANTS ENTRE LE BAIN FONDU ET LE SOLIDE. LES TECHNIQUES NUMERIQUES DE CALCUL SE BASENT SUR UNE METHODE DE SUIVI DE FRONT. LE MAILLAGE EST GENERE AUTOMATIQUEMENT ET S'ADAPTE AUX EVOLUTIONS DES FRONTIERES DE L'ENCEINTE. LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES INSTATIONNAIRES SONT TRAITEES PAR UNE METHODE DE VOLUME FINI. LE COUPLAGE VITESSE-PRESSION EST RESOLU A L'AIDE DE L'ALGORITHME SIMPLEC. POUR SIMULER LA PROGRESSION DU FRONT DE SOLIDIFICATION ET LE DEPLACEMENT DES NUDS SUR LA GRILLE, UNE METHODE EXPLICITE EST UTILISEE. CE TRAVAIL EST DIVISE EN TROIS PARTIES. DANS LA PREMIERE, LA CONVECTION NATURELLE EST ETUDIEE DANS DES CAVITES DE FORMES DIFFERENTES. PAR LA SUITE, LES CALCULS SONT ADAPTES A LA CONFIGURATION D'UNE ENCEINTE QUI SE DEFORME AU COURS DU TEMPS. ENFIN, LE PROCESSUS DE TRANSFORMATION D'ETAT EST SIMULE. DANS CHAQUE PARTIE, LE FLUX DE CHALEUR TRAVERSANT LA REGION INFERIEURE EST DETAILLE. L'IMPACT DES TRANSFERTS THERMIQUES CONVECTIFS SUR LE PROCESSUS DE CHANGEMENT DE PHASE EST MIS EN VALEUR.
Author: Joseph Sarr Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 310
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L'AUTEUR A ETUDIE LA CONVECTION NATURELLE SYMETRIQUE DANS UNE ENCEINTE FERMEE LIMITEE PAR DEUX CYLINDRES CONCENTRIQUES HORIZONTAUX ET DEUX PLANS DIAMETRAUX. LA PAROI CYLINDRIQUE INTERIEURE EST SOUMISE A UN FLUX DE DENSITE CONSTANTE ALORS QUE LA PAROI CYLINDRIQUE EXTERIEURE EST MAINTENUE A UNE TEMPERATURE CONSTANTE ET LES PAROIS LATERALES ISOLEES. POUR FACILITER LA MISE EN EQUATIONS DU PROBLEME, L'AUTEUR A TRANSFORME CE DOMAINE CURVILIGNE EN RECTANGLE A L'AIDE D'UNE TRANFORMATION CONFORME APPROPRIEE. IL A ENSUITE ETUDIE LES TRANSFERTS THERMIQUES EN FONCTION DES NOMBRES DE GRASHOF MODIFIES ET DES FACTEURS DE FORME. LES RESULTATS MONTRENT QUE LES ECHANGES THERMO-CONVECTIFS AU NIVEAU DES PAROIS ACTIVES SONT MEILLEURS QUAND ON AUGMENTE LE FACTEUR DE FORME ET QUE LA LIMITE SUPERIEURE DU REGIME CONDUCTIF DOMINANT EST ATTEINT POUR UN NOMBRE DE GRASHOF D'ENVIRON 1000. LES RESULTATS THEORIQUES ONT ETE VALIDES PAR UNE METHODE EXPERIMENTALE D'INTERFEROMETRIE HOLOGRAPHIQUE
Author: SALAH.. BEN MABROUK Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 388
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MISE AU POINT D'UN CODE NUMERIQUE DESTINE A LA RESOLUTION DES ECOULEMENTS DE CONVECTION NATURELLE DANS DES ENCEINTES PARALLELEPIPEDIQUES TRIDIMENSIONNELLES. L'ALGORITHME NUMERIQUE INTEGRE LES EQUATIONS D'UN FLUIDE DE BOUSSINESQ, EXPRIMEES A L'AIDE DES VARIABLES PRIMITIVES. LA DISCRETISATION SPATIALE EST UNE METHODE DE DIFFERENCES FINIES BASEES SUR UNE APPROCHE DU TYPE VOLUME DE CONTROLE. LA CONDITION D'INCOMPRESSSIBILITE EST MAINTENUE PAR UNE TECHNIQUE DE COMPRESSIBILITE ARTIFICIELLE. VISUALISATIONS DES RESULTATS
Author: Paul Creismeas Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 164
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APPLICATION DE L'APPROXIMATION PAR SPLINES CUBIQUES A LA RESOLUTION DES EQUATIONS BIDIMENSIONNELLES DE NAVIER-STOKES. RESOLUTION D'UN PROBLEME D'HELMHOLTZ, D'UN PROBLEME DE TRANSPORT ET D'UN PROBLEME DE TRANSPORT DIFFUSION. RESOLUTION DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES INCOMPRESSIBLES DANS UNE CAVITE BIDIMENSIONNELLE. VALIDATION DE L'ALGORITHME DE SCHWARTZ. CONCEPTION ET REALISATION D'OUTILS EXPERIMENTAUX POUR L'ETUDE DES PHENOMENES DE CONVECTION NATURELLE BIDIMENSIONNELS; REALISATION D'UNE CAVITE OUVERTE BIDIMENSIONNELLE. CONCEPTION ET MISE EN PLACE SUR MICRO-ORDINATEUR D'UN LOGICIEL POUR L'ACQUISITION DES MESURES DE TEMPERATURE. RESULTATS EXPERIMENTAUX
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CE TRAVAIL CONSISTE A EXAMINER LES TRANSFERTS DE CHALEUR ET DE MASSE DANS UNE CAVITE CYLINDRIQUE VERTICALE REMPLIE D'AIR, SOUMISE A UN REFROIDISSEMENT TRANSITOIRE SUR LA FACE HAUTE PAR EFFET THERMOELECTRIQUE (EFFET PELTIER). CETTE ENCEINTE EST DESTINEE A CONTENIR UNE OU PLUSIEURS FIOLES D'INSULINE. ELLE DEVRA ETRE DIMENSIONNEE POUR LE MAINTIEN DE CE MEDICAMENT TRAITANT LE DIABETE DANS UNE PLAGE DE TEMPERATURE DONNEE, PRECONISEE POUR LA CONSERVATION. LES PHENOMENES COMPLEXES QUI ACCOMPAGNENT LES ECOULEMENTS DE CONVECTION NATURELLE DANS L'ENCEINTE PRINCIPALE AINSI QUE DANS LES FIOLES ONT DEMANDE UNE APPROCHE EXPERIMENTALE. DANS UNE SECONDE PHASE, UNE MODELISATION NUMERIQUE DU PROBLEME A ETE EFFECTUEE, TRAITEE ESSENTIELLEMENT PAR LA METHODE DES VOLUMES FINIS. APRES AVOIR ENTIEREMENT MIS EN EQUATION LE PROBLEME PHYSIQUE, NOUS NOUS SOMMES CONSACRES A EXAMINER LES ECOULEMENTS QUI SE PRODUISENT DANS LA CAVITE VIDE, POUR LES DEUX ASPECTS DYNAMIQUE ET THERMIQUE. LES PHENOMENES ONT ETE QUALIFIES ET QUANTIFIES EN REGIME VARIABLE, POUR DIFFERENTES CONFIGURATIONS GEOMETRIQUES OBTENUES EN FAISANT VARIER, ENTRE AUTRES, LE RAPPORT DE FORME DE L'ENCEINTE.
Author: Louis Philippe Wallot
Author: Louis Philippe Wallot
Author: Rachid Bennacer
Author: Nejd Khemir
Author: Abderazak Bennia
Author: AZZEDINE.. BAHET
Author: CLAUDE.. MESJASZ
Author: Joseph Sarr
Author: SALAH.. BEN MABROUK
Author: Paul Creismeas
Author: Mamadou Moustapha Thiam