Contribution à l'étude de la convection naturelle au dessus de plaques horizontales de différentes topographie PDF Download
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Ce travail concerne l'étude théorique et expérimentale de l'influence de la topographie d'une plaque horizontale sur les transferts par convection naturelle laminaire développés en son voisinage. La première partie est consacrée à la modélisation numérique de la convection naturelle qui se développe au-dessus de plaques horizontales soumises à un flux de densité uniforme et constante. Ces plaques de différentes topographies (plane, sinusoïdale et triangulaire) sont placées dans un milieu semi-infini (air, eau et huile). Les équations sont discrétisées en utilisant la technique des volumes de contrôle et le couplage entre les champs de vitesses et de pressions est assuré par l'algorithme SIMPLE. Les profilométries, sinusoïdale et triangulaire, sont ramenées, par une transformation homotopique, à une surface plane. La taille du domaine dans lequel se développe la convection naturelle est déterminée par un calcul itératif. Les résultats sont présentés sous forme de fonctions de courant, d'isothermes, de nombres de Nusselt. Des corrélations permettant de décrire le transfert de chaleur entre la plaque et le fluide, incluant le rapport amplitude sur période des protubérances, sont proposées. Ces résultats montrent que la morphologie de l'écoulement ainsi que les transferts entre la plaque et le fluide sont affectés, notamment par la forme des protubérances. La deuxième partie concerne l'analyse expérimentale par microscopie thermique à balayage et interférométrie holographique des champs de températures et de leurs évolutions spatio-temporelles. les résultats numériques et expérimentaux sont en bon accord.
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Ce travail concerne l'étude théorique et expérimentale de l'influence de la topographie d'une plaque horizontale sur les transferts par convection naturelle laminaire développés en son voisinage. La première partie est consacrée à la modélisation numérique de la convection naturelle qui se développe au-dessus de plaques horizontales soumises à un flux de densité uniforme et constante. Ces plaques de différentes topographies (plane, sinusoïdale et triangulaire) sont placées dans un milieu semi-infini (air, eau et huile). Les équations sont discrétisées en utilisant la technique des volumes de contrôle et le couplage entre les champs de vitesses et de pressions est assuré par l'algorithme SIMPLE. Les profilométries, sinusoïdale et triangulaire, sont ramenées, par une transformation homotopique, à une surface plane. La taille du domaine dans lequel se développe la convection naturelle est déterminée par un calcul itératif. Les résultats sont présentés sous forme de fonctions de courant, d'isothermes, de nombres de Nusselt. Des corrélations permettant de décrire le transfert de chaleur entre la plaque et le fluide, incluant le rapport amplitude sur période des protubérances, sont proposées. Ces résultats montrent que la morphologie de l'écoulement ainsi que les transferts entre la plaque et le fluide sont affectés, notamment par la forme des protubérances. La deuxième partie concerne l'analyse expérimentale par microscopie thermique à balayage et interférométrie holographique des champs de températures et de leurs évolutions spatio-temporelles. les résultats numériques et expérimentaux sont en bon accord.
Author: Tan Siep Kheng Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 254
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On étudie expérimentalement le transfert de chaleur entre un cylindre horizontal et un fluide (avec l'air et avec l'eau). On montre comment une technique polarographique permet la mesure du frottement pariétal de vitesse dû à la convection naturelle qui se développe autour d'un cylindre chauffé. On étudie le mouvement d'un panache s'élevant au-dessus d'un cylindre horizontal chauffé par une mesure de la distribution de vitesse et de température dans la zone stable du panache et par mesure de son oscillation, et on étudie un arrangement vertical de cylindres horizontaux, ce qui permet de préciser l'influence du panache inferieur sur les cylindres supérieurs pour le transfert de chaleur entre chaque cylindre et le milieu ambiant.
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NOUS AVONS APPORTE UNE CONTRIBUTION ORIGINALE A L'ETUDE DU PHENOMENE DE TRANSPIRATION, TRANSFERTS THERMIQUE ET MASSIQUE COUPLES, EN CONVECTION NATURELLE, D'UNE PLAQUE PLANE POREUSE SATUREE EN HUMIDITE, GRACE A DEUX ETUDES EXPERIMENTALE ET THEORIQUE MENEES CONJOINTEMENT. L'ETUDE EXPERIMENTALE, PAR INTERFEROMETRIE HOLOGRAPHIQUE, A PERMIS DE MESURER AVEC PRECISION LES CHAMPS DE TEMPERATURE ET DE CONCENTRATION DANS LA COUCHE LIMITE PAR UNE TECHNIQUE ORIGINALE QUE NOUS AVONS DEVELOPPEE. L'ETUDE DE DEUX MATERIAUX POREUX DE NATURE DIFFERENTE NOUS A CONDUIT A DEVELOPPER DEUX MODELES THEORIQUES. L'UN EST RELATIF A L'ANALYSE DES TRANSFERTS AU DESSUS D'UN MATERIAU PRESENTANT UNE SURFACE ISOTHERME, L'AUTRE SE RAPPORTE AU CAS OU LE MATERIAU PRESENTE UNE RESISTANCE THERMIQUE. LE MODELE NUMERIQUE PERMET D'ETUDIER LE COUPLAGE CONDUCTION CONVECTION AVEC RAYONNEMENT DE LA SURFACE. LA CONDUCTIVITE THERMIQUE EQUIVALENTE ET L'EMISSIVITE, PARAMETRES CARACTERISTIQUES DU MATERIAU POREUX, ONT ETE OBTENUES AVEC PRECISION PAR IDENTIFICATION AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX
Author: Jacques Salat Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 214
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Cette étude expérimentale et numérique s'intéresse aux écoulements tridimensionnels de convection naturelle de l'air en cavité différentiellement chauffée pour une valeur du nombre de Rayleigh égale à 1,48.109, soit en régime de transition avancée à la turbulence. La cavité a pour dimensions 1m x 1m x 0,32m. Elle est constituée de deux parois actives verticales à température uniforme et imposée, de deux parois horizontales isolantes et de deux parois latérales supposées adiabatiques. La résolution d'un problème inverse permet la détermination précise des conditions aux limites thermiques relatives aux parois horizontales, et des mesures par caméra infrarouge fournissent une cartographie de température des parois latérales. Une caractérisation des champs thermiques par microthermocouples, et dynamiques (mesure des 3 composantes de la vitesse) par LDV, dans différents plans de la cavité est proposée ainsi que les champs couplés vitesse-température dans le plan vertical médian. Une comparaison de ces mesures aux résultats numériques obtenus par DNS-3D par méthode spectrale Chebyshev est restituée. L'influence de la profondeur de la cavité et de l'émissivité des différentes parois est examinée. Enfin, une simulation munie des conditions aux limites thermiques expérimentales sur les 6 faces de la cavité permet notamment d'expliquer les mécanismes complexes d'alimentation des couches limites.
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Cette thèse est une contribution à l'étude des tranferts par convection naturelle laminaire stationnaire dans une cavité contenant un ou plusieurs obstacles. A cet effet un code de calcul est développé permettant de résoudre les équations descriptives des mouvements (équations de conservation de la masse, de l'énergie, de la quantité de mouvement). Des simulations numériques sont effectuées sur quelques configurations bidimentionnelles. Une étude paramétrique systématique sur tous les paramètres définissant de telles géométries n'étant pas envisageable. Nous avons donc restreint notre travail à l'étude le l'influence de certains d'entre eux sur l'écoulement et le transfert thermique dans le cas de cavité remplie d'air (Pr = 0.71). Ainsi nous avons retenu le nombre de Rayleigh mais aussi la localisation de la plaque dans le cas d'une plaque à l'interieur d'une cavité carrée et l'espace libre au dessus des palques dans le cas d'une cavité de faible allongement contenant plusieurs plaques. Pour la plupart des ces configurations nous avons envisagé plusieurs combinaisons de conditions aux limites thermiques sur les plaques et les parois de la cavité. Pour ces différentes combinaisons de conditions aux limites thermiques (temprérature imposée au flux imposée), nous proposons dans le cas d'une plaque mince et verticale placée au centre d'une cavité carrée, des corrélations du nombre de Nusselt moyen calculé sur une face verticale de la plaque en fonction du nombre de Rayleigh évalué avec la hauteur de la plaque. Nous présentons les premiers résultats de simulation du couplage convection naturelle-rayonnement dans le cas d'une cavité isotherme emplie de CO2 et contenant une plaque isotherme, la tempréture de référence étant fixée à 600 K. Nous mettons en évidence l'effet non négligeable du rayonnement du gaz sur le champ de température dans le cas de ses simulations.
Author: Pierre Yves Cadiou Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 214
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LES ECOULEMENTS CREES PAR UN ECART DE TEMPERATURE ENTRE LES CYLINDRES ET (OU) PAR LA ROTATION DU CYLINDRE INTERNE D'UNE CAVITE ANNULAIRE HORIZONTALE REMPLIE D'AIR (PR 0,7) ONT ETE ETUDIES NUMERIQUEMENT. LES EQUATIONS DE CONSERVATION ONT ETE RESOLUES PAR LA METHODE DES VOLUMES FINIS. EN CONVECTION NATURELLE, ON A D'ABORD SUPPOSE UNE STRUCTURE 2D LOIN DES COURONNES FERMANT L'ESPACE ANNULAIRE. SOUS CETTE HYPOTHESE, VERIFIEE EXPERIMENTALEMENT POUR DES CAVITES DE FAIBLE RAPPORT DES RAYONS (R
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LES PAROIS ACTIVES SONT VERTICALES TANDIS QUE LES PAROIS PASSIVES SUPERIEURE ET INFERIEURE SONT INCLINEES D'UN ANGLE ALPHA PAR RAPPORT A L'HORIZONTALE. LES QUATRE PAROIS PASSIVES SONT CONSTITUEES DE POLYSTYRENE. LES PAROIS ACTIVES SONT MAINTENUES ISOTHERMES ET DIFFERENTIELLEMENT CHAUFFEES. RESULTATS OBTENUS EN FAISANT VARIER L'ANGLE D'INCLINAISON ALPHA ENTRE -75 ET +75 DEGRE, LE RAPPORT DE FORME ET L'ECART DE TEMPERATURE ENTRE LES PAROIS ACTIVES. ON MONTRE L'INFLUENCE SENSIBLE DES CONDITIONS AUX LIMITES THERMIQUES AU NIVEAU DES PAROIS PASSIVES SUR LE TRANSFERT CONVECTIF
Author: SASSI.. BEN NASRALIAH Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 136
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ETUDE D'UN ECOULEMENT LAMINAIRE PERMANENT EN CONVECTION NATURELLE ENGENDRE PAR DES EFFETS COMBINES DE CHALEUR ET DE MASSE SUR UNE PLAQUE VERTICALE CHAUFFEE A DENSITE DE FLUX VARIABLE SUIVANT LA HAUTEUR. RESOLUTION DU SYSTEME D'EQUATIONS PAR UNE METHODE NUMERIQUE ET PAR DES METHODES SEMI-ANALYTIQUES. COMPARAISON ENTRE LES DIFFERENTES METHODES. PRESENTATION DE RESULTATS POUR L'EVAPORATION DE L'EAU DANS L'AIR. VERIFICATION EXPERIMENTALE DU MODELE THEORIQUE
Author: Sylvie Pretot
Author: Sylvie Pretot
Author: Tan Siep Kheng
Author: Abderraouf Sabri
Author: Yuri Molodtsof
Author: Jean Coutanceau
Author: Jacques Salat
Author: Laurent Foucher
Author: Pierre Yves Cadiou
Author: ABDERRAHMANE.. BAIRI
Author: SASSI.. BEN NASRALIAH