CONVECTION NATURELLE EN CAVITE OUVERTE PDF Download
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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
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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L'ETUDE MET EN OEUVRE UN DISPOSITIF COMPRENANT UNE CAVITE MODULAIRE DONT ON PEUT FAIRE VARIER LA FORME ET LES DIMENSIONS GEOMETRIQUES ET UN SYSTEME DE REGULATION DE TEMPERATURE ET DE MESURE DU FLUX THERMIQUE PERMETTANT D'OBTENIR UNE TEMPERATURE DE PAROI UNIFORME ET DES DONNEES SUR LES PERTES LOCALES DE CHALEUR. ON EFFECTUE UN BILAN GLOBAL DES PERTES PAR CONVECTION DANS LA CAVITE, UN BILAN SUR CHACUNE DES FACES ET ON PRESENTE DIFFERENTES CARTOGRAPHIES DE PERTES LOCALES PAR CONVECTION MESUREES DANS DES SITUATIONS CARACTERISTIQUES. RESULTATS DE VISUALISATION DE L'ECOULEMENT MONTRANT LA STRATIFICATION THERMIQUE DE LA CAVITE INCLINEE VERS LE BAS ET LES MOUVEMENTS TRIDIMENSIONNELS DE LA CAVITE TOURNEE VERS LE HAUT. APPLICATION A L'ESTIMATION DES PERTES CONVECTIVES DE LA CENTRALE THEMIS
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DANS CE MEMOIRE, NOUS ETUDIONS EXPERIMENTALEMENT LA CONVECTION NATURELLE DE L'AIR MIS EN MOUVEMENT DANS UNE CAVITE DE RAPPORT DE FORME VERTICALE EGALE A 4, AYANT DEUX PAROIS VERTICALES DIFFERENTIELLEMENT CHAUFFEES. CETTE ETUDE NOUS PERMET DE DECRIRE DE FACON DETAILLEE, LES DIFFERENTS REGIMES D'ECOULEMENT RENCONTRES, DEPUIS L'ETAT STATIONNAIRE JUSQU'A L'ETAT CHAOTIQUE PROCHE DE LA TURBULENCE. L'ECOULEMENT PRINCIPAL SUJET AUX INSTABILITES, SE PRODUIT DANS LES COUCHES LIMITES MONTANTES OU DESCENDANTES LE LONG DES PAROIS VERTICALES. AUX FAIBLES ECARTS DE TEMPERATURE ENTRE CES PAROIS ACTIVES, L'ECOULEMENT EST STATIONNAIRE. LORSQUE L'ECART DE TEMPERATURE AUGMENTE, NOUS MONTRONS QUE LA PERTE DE STABILITE DE L'ECOULEMENT S'EFFECTUE AU PROFIT D'UN ECOULEMENT MONOPERIODIQUE DE HAUTE OU DE BASSE FREQUENCE, A TRAVERS UNE BIFURCATION DE HOPF SUPERCRITIQUE, SUIVANT LA PROFONDEUR DE LA CAVITE, PUIS BIPERIODIQUE A DEUX FREQUENCES ENSUITE QUASI PERIODIQUE A TROIS FREQUENCES ET ENFIN CHAOTIQUE POUR DES VALEURS DE RAYLEIGH ELEVEES. NOUS METTONS AUSSI EN EVIDENCE EXPERIMENTALEMENT LA POSSIBILITE D'EXISTENCE DES SOLUTIONS MULTIPLES DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES
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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.
Author: Ahmed MEZENNER Publisher: Omniscriptum ISBN: 9786131582981 Category : Languages : fr Pages : 116
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Une tude du transfert naturel de chaleur et de masse dans une cavit trap zo dale chauff e par le bas et refroidie par la paroi inclin e sup rieure est pr sent e dans ce livre. Les quations de quantit de mouvement, d' nergie et de concentration sont r solues par la m thode des volumes finis. Les r sultats montrent des configurations d' coulement d pendant de l'inclinaison de la paroi sup rieure. Ainsi, pour de faibles angles d'inclinaison, l' coulement est du type Rayleigh- B nard; par contre, pour les fortes inclinaisons, l' coulement s'apparente plut t au cas de la cavit rectangulaire chauff e diff rentiellement. L'influence de Rayleigh de masse, de la nature des esp ces et la g om trie de la cavit sur les taux de transfert de chaleur et de masse sont tudi s.
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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.
Author: N. D Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 229
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Ce travail présente des résultats expérimentaux obtenus dans une cavité différentiellement chauffée de 4 m de hauteur. Dans cette étude, des cartographies de température (micro-thermocouples) et de vitesse (LDV 2D et PIV standard) ont été établies pour des écoulements de convection naturelle turbulente à grands nombres de Rayleigh (4,0x1010 ≤ RaH ≤ 1,2x1011) tout en respectant l'approximation de Boussinesq. L'exploitation des résultats expérimentaux a, entre autre, permis de caractériser la stratification thermique au centre de la cavité ainsi que son évolution en fonction du nombre de Rayleigh pour différentes émissivités des parois passives. En outre, cette caractérisation a permis de connaître les répartitions des flux échangés à la paroi, la typologie des écoulements au voisinage des parois actives et dans le plan vertical médian, ainsi que le cheminement du fluide dans la partie haute de la cavité. Ces résultats sont ensuite comparés à ceux obtenus dans d'autres cavités différentiellement chauffées de moindres dimensions étudiées antérieurement au laboratoire. L'ensemble de ces résultats montre une grande cohérence et nous permet de déterminer des lois d'évolution de la vitesse maximale atteinte dans la cavité et du transfert de chaleur aux parois en fonction du nombre de Rayleigh en régime laminaire et turbulent. En parallèle, une étude numérique 2D a été réalisée. Son objectif est d'étudier l'influence du rayonnement de surface ou volumique sur la structure de l'écoulement et sur les modes de transfert de chaleur. A cette fin, un module de transferts radiatifs a été implanté dans un code Volumes Finis de convection naturelle turbulente existant. La modélisation de la turbulence est réalisée par une approche LES avec un modèle de diffusivité de sous maille adapté à la convection naturelle. La partie rayonnement est traitée à l'aide d'un modèle de gaz gris par bande, associé à une méthode aux ordonnées discrètes. Une analyse de l'influence du rayonnement de parois et/ou de gaz sur les écoulements turbulents de convection naturelle est réalisée pour un nombre de Rayleigh de 1,2x1011.
Author: Nicolas Rouger Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 262
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La convection naturelle en cavité étant un phénomène chaotique, l'influence de différents paramètres sur l'écoulement et le transfert de chaleur est donc essentielle à connaître. Ce mémoire regroupe trois études expérimentales complémentaires de convection naturelle en cavité différentiellement chauffée. L'influence des variations du taux de CO2 dans l'air contenu dans l'enceinte sur l'écoulement de convection naturelle, caractérisé par un nombre de Rayleigh de 1,5.10^9 (pour l’air pur) a été analysée. Le taux de CO2 n'affecte pas l'écoulement de convection naturelle, que ce soit sur la stratification thermique dans le coeur de l'enceinte ou sur le débit massique du fluide circulant dans les couches limites. De même, lorsque cette cavité est munie d'un linteau au plafond, le débit massique circulant dans l'enceinte ne change pas malgré le doublement des pertes de charge potentielles. L'écoulement principal suit les parois sans décollement apparent. Le linteau introduit seulement localement des écoulements secondaires 3D plus importants, notamment dans les angles. Une étude expérimentale pour un nombre de Rayleigh voisin de 10^11, effectuée dans une cavité différentiellement chauffée de grande taille (4m de hauteur), a permis de quantifier les grandeurs essentielles caractérisant la dynamique et de la thermique de la convection naturelle dans une configuration géométrique peu commune. Cette expérience a permis d'étendre sur près de 4 décades de variation du nombre de Rayleigh des cavités différentiellement chauffées, la loi unique d’évolution du nombre de Reynolds, basé sur le débit massique circulant, en fonction du nombre de Rayleigh élevé à la puissance 1/3.
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CE TRAVAIL PRESENTE UN ENSEMBLE DE RESULTATS NUMERIQUES SUR LES TRANSFERTS DE MATIERE ET DE CHALEUR PAR CONVECTION NATURELLE THERMOSOLUTALE EN CAVITE VERTICALE, ENTIEREMENT PUIS PARTIELLEMENT OCCUPEE PAR UNE COUCHE POREUSE. UN SYSTEME D'EQUATIONS UNIQUE DE TYPE NAVIER-STOKES-DARCY-BRINKMAN EST ADOPTE DANS L'ENSEMBLE DE LA CAVITE COMPOSITE. L'APPROXIMATION DES EQUATIONS EST REALISEE A L'AIDE DE LA METHODE DES VOLUMES FINIS. DANS LE CAS DE LA CAVITE ENTIEREMENT POREUSE, LES RESULTATS OBTENUS EN CONSIDERANT LE MODELE DE DARCY, SUR UNE GAMME ETENDUE DES PRINCIPAUX PARAMETRES, ONT PERMIS DE PROPOSER POUR LE TRANSFERT DE MATIERE UNE CORRELATION GENERALISANT LES TRAVAUX DE LA LITTERATURE BASES SUR DES APPROXIMATIONS DE COUCHE LIMITE. EN REVANCHE, ON MONTRE QUE LE COMPORTEMENT DU TRANSFERT DE CHALEUR EST EN CONTRADICTION AVEC LES PREDICTIONS BASEES SUR LES APPROXIMATIONS DE COUCHE LIMITE. EN EFFET, DANS LA GAMME DES RAPPORTS DE FORCE DE VOLUME (N) MODERES ET LORSQUE LE ” 1, LE TRANSFERT DE CHALEUR ADMET UN MINIMUM EN FONCTION DE N. CE COMPORTEMENT NE SE RETROUVE PAS EN MILIEU FLUIDE, IL EST DONC PROPRE AU MILIEU POREUX. LA PRISE EN COMPTE DES EFFETS VISQUEUX A L'AIDE DE LA FORMULATION DE DARCY-BRINKMAN CONDUIT A UNE REDUCTION NOTABLE DE L'INTENSITE DE L'ECOULEMENT ET DONC LA CHUTE DES TRANSFERTS DE CHALEUR ET DE MATIERE. CONCERNANT LA CAVITE PARTIELLEMENT POREUSE, NOUS NOUS SOMMES PRINCIPALEMENT INTERESSES A L'INFLUENCE DE DEUX PARAMETRES QUI CARACTERISENT LA PRESENCE DE LA COUCHE POREUSE : IL S'AGIT DE SON EPAISSEUR RELATIVE ET DE SA PERMEABILITE. LES PREMIERS RESULTATS DANS CETTE CONFIGURATION MONTRENT QUE LA PRESENCE D'UNE COUCHE POREUSE PEU PERMEABLE, MEME DE FAIBLE EPAISSEUR, CONDUIT A UNE CHUTE EXTREMEMENT SENSIBLE DES TRANSFERTS. UNE ANALYSE BASEE SUR DES LOIS D'ECHELLE SIMPLES ONT CONDUIT A UNE CORRELATION DES NOMBRES DE SHERWOOD ET DE NUSSELT LORSQUE L'ECOULEMENT EST DOMINE PAR LA FORCE DE VOLUME SOLUTALE. SI LE COMPORTEMENT DU TRANSFERT DE MATIERE EN FONCTION DE LA PERMEABILITE DE LA COUCHE POREUSE EST CONFORME AUX RESULTATS CONNUS EN CONVECTION THERMIQUE, CELUI DU TRANSFERT DE CHALEUR MONTRE UNE DEPENDANCE COMPLEXE DU NOMBRE DE NUSSELT ET DES STRUCTURES D'ECOULEMENT AVEC LA PERMEABILITE : L'AUGMENTATION DE LA PERMEABILITE CONDUIT DANS UN PREMIER TEMPS A UN TRANSFERT MINIMUM ACCOMPAGNE D'UN CHANGEMENT DE STRUCTURE D'ECOULEMENT. LES RESULTATS PERMETTENT DE RELIER L'EXISTENCE DU MINIMUM DE TRANSFERT DE CHALEUR A LA RESTRUCTURATION DE L'ECOULEMENT DANS LE FLUIDE ET A LA PENETRATION DE LA COUCHE POREUSE.
Author: Paul Creismeas
Author: Paul Creismeas
Author: HESSAMEDINE.. MIRENAYAT
Author: ALBERT.. NDAME
Author: Abderazak Bennia
Author: Ahmed MEZENNER
Author: Mohammed Hasnaoui
Author: Nejd Khemir
Author: N. D
Author: Nicolas Rouger
Author: JEAN-PIERRE.. SONGBE