Étude de l'écoulement et du transfert de chaleur dans les cavités cylindriques en rotation PDF Download

Author: Gustavo Urquiza Beltran
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Languages : fr
Pages : 236

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Author: Pierre Yves Cadiou
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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

Author: Mohamed Mokhtar Soukeur
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Languages : fr
Pages : 67

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Author: Pierre Maubert
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Languages : fr
Pages : 604

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LES ECOULEMENTS DANS LES CAVITES EN ROTATION SONT ETUDIES PAR APPROCHE NUMERIQUE. ON CONSIDERE DES GEOMETRIES SIMPLIFIEES DANS LESQUELLES SE DEVELOPPENT DES ECOULEMENTS AXISYMETRIQUES, EN REGIMES LAMINAIRE ET TRANSITIONNEL. LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES SONT ECRITES POUR UN FLUIDE DE BOUSSINESQ. DEUX MODELES NUMERIQUES SONT UTILISES, UNE METHODE PSEUDO-SPECTRALE DE TYPE COLLOCATION-CHEBYSHEV POUR LES CAVITES EN ROTATION D'ENSEMBLE ET UNE METHODE AUX ELEMENTS FINIS POUR LES CAVITES ROTOR-STATOR. LES SOLUTIONS ANALYTIQUES DETERMINEES A PARTIR DE L'ECOULEMENT SE DEVELOPPANT AU VOISINAGE D'UN DISQUE SONT GENERALISEES, POUR DES ECOULEMENTS LAMINAIRES, AUX GEOMETRIES ETUDIEES. POUR UNE CAVITE EN ROTATION D'ENSEMBLE, ON DECRIT LES TROIS TYPES DE REGIMES POUR LESQUELS SE DEVELOPPENT DES STRUCTURES DE COUCHES D'EKMAN. ON MONTRE QUE, SUIVANT LE RAPPORT DE FORME ET EN FONCTION DES TAUX DE ROTATION ET DE FLUX FORCE, DES INSTABILITES APPARAISSENT DANS L'ECOULEMENT. LES DIFFERENTES TRANSITIONS RESULTANTES SONT ANALYSEES ET CONFRONTEES AVEC DES ETUDES THEORIQUES ET EXPERIMENTALES. DIFFERENTES CONFIGURATIONS PRESENTANT DES GRADIENTS THERMIQUES PARALLELE ET PERPENDICULAIRE A L'AXE DE ROTATION SONT EGALEMENT ENVISAGEES. LES RESULTATS MONTRENT LE DECOUPLAGE POSSIBLE DES EFFETS DYNAMIQUE ET THERMIQUE. NOUS EFFECTUONS ALORS UNE COMPARAISON AVEC LES SOLUTIONS ASYMPTOTIQUES CORRESPONDANTES. DANS LE CAS DES CAVITES ROTOR-STATOR (ISOLEE ET AVEC VEINE EXTERNE), L'ETUDE PRESENTE L'INFLUENCE D'UN FLUX FORCE A VITESSE DE ROTATION FIXEE. UNE ANALYSE DES REGIMES D'ECOULEMENT ET UNE APPROCHE DU PHENOMENE DE REENTREE DE L'ECOULEMENT EXTERNE SONT TRAITEES. UNE COMPARAISON DES RESULTATS OBTENUS AVEC DES LOIS EXPERIMENTALES EST MENEE. UNE GEOMETRIE PLUS COMPLEXE, PRENANT EN COMPTE UN SYSTEME DE CHICANES, EST EGALEMENT ENVISAGEE

Author: VALERIE.. DESCHAMPS
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Languages : fr
Pages : 220

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LES ECOULEMENTS DUS A LA CONVECTION NATURELLE AUTOUR D'ELEMENTS CHAUFFANT HORIZONTAUX DE GRANDE LONGUEUR SONT ETUDIES NUMERIQUEMENT. DANS UNE PREMIERE PARTIE, NOUS NOUS SOMMES INTERESSES AU CAS D'UN OU DEUX ELEMENTS CHAUFFANT CYLINDRIQUES IMMERGES DANS UNE CAVITE HORIZONTALE A SECTION CARREE. LES EQUATIONS DE CONSERVATION SONT RESOLUES A L'AIDE DU CODE DE CALCUL ELEMENTS FINIS FIDAP. LA CONFIGURATION DE L'ECOULEMENT ET LE NOMBRE DE NUSSELT MOYEN OBTENUS SONT TRES PROCHES DE CEUX DONNES PAR LES DIFFERENTS AUTEURS EN MILIEU INFINI. L'AJOUT D'UN SECOND CYLINDRE, DE MEME DIAMETRE, A L'INTERIEUR DE LA CAVITE PERTURBE L'ECOULEMENT AINSI QUE LE TRANSFERT DE CHALEUR. DEUX CAS SONT DISTINGUES, LES CYLINDRES SONT SOIT VERTICALEMENT SOIT HORIZONTALEMENT ESPACES. LORSQUE LES CYLINDRES SONT VERTICALEMENT ESPACES, DES CORRELATIONS ONT ETE OBTENUES POUR LE NOMBRE DE NUSSELT MOYEN POUR CHAQUE CYLINDRE. IL EXISTE UN NOMBRE DE RAYLEIGH CRITIQUE AU-DELA DUQUEL L'ECOULEMENT SE DISSYMETRISE ET DEVIENT INSTATIONNAIRE. SI, LORSQUE LES CYLINDRES SONT VERTICALEMENT ESPACES, CHAQUE ELEMENT CHAUFFANT JOUE SUR L'ECOULEMENT UN ROLE BIEN DISTINCT, DANS LE CAS DE CYLINDRES HORIZONTALEMENT ESPACES, LEUR INTERACTION EST SYMETRIQUE. DANS UNE SECONDE PARTIE, L'ELEMENT CHAUFFANT EST MODELISE PAR UN TERME DE SOURCE DANS L'EQUATION DE L'ENERGIE. DANS UNE PREMIERE ETAPE, LA MODELISATION AVEC UN CYLINDRE A ETE ETUDIEE POUR CARACTERISER L'INFLUENCE DU DIAMETRE DU CYLINDRE SUR L'ECOULEMENT. A PARTIR D'UN CYLINDRE DE DIAMETRE EGAL A 1/70 FOIS LA LARGEUR DE LA CAVITE, LES DEUX MODELES DONNENT DES RESULTATS TRES PROCHES. CETTE NOUVELLE MODELISATION MOINS COUTEUSE EN TEMPS DE CALCUL, NOUS A PERMIS D'ETUDIER PLUS PRECISEMENT LES DIFFERENTS REGIMES INSTATIONNAIRES

Author: Tahar Rezoug
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UN CODE DE CALCUL A ETE DEVELOPPE POUR LA PREDETERMINATION NUMERIQUE DE L'ECOULEMENT TURBULENT DANS LES CAVITES EN ROTATION. CE TYPE D'ECOULEMENT SE RENCONTRE EN PARTICULIER DANS LES TURBOMACHINES. UNE ETUDE PRELIMINAIRE EST D'ABORD FAITE SUR LES CAVITES FIXES AVEC ENTRAINEMENT. L'INTRODUCTION DE LA ROTATION AVEC EFFET DES FORCES CENTRIFUGES ET DE CORIOLIS PERMET ENSUITE D'APPROCHER LES CONDITIONS PHYSIQUES DANS LES MACHINES TOURNANTES. LA METHODE NUMERIQUE UTILISEE EST BASEE SUR UNE APPROCHE DE TYPE VOLUMES FINIS. DES TECHNIQUES DE STABILISATION NUMERIQUE SONT INTRODUITES POUR TRAITER DES ECOULEMENTS EN FORTE ROTATION ET DES MODELES DE FERMETURE DU SECOND ORDRE. LA DESCRIPTION UTILISEE DE LA TURBULENCE EST SOIT LE MODELE ENERGIE-DISSIPATION SOIT LE MODELE ALGEBRIQUE DES MOMENTS DU SECOND ORDRE. CES MODELES SONT ETENDUS AU CAS D'UN REPERE EN ROTATION. EN PARTICULIER LA FORMULATION DEVELOPPEE DANS LES CAS DES MODELES AU SECOND ORDRE EST ADAPTEE POUR FAIRE INTERVENIR DES TENSEURS OBJECTIFS. LES EXPLOITATIONS DU CODE A L'AIDE DE CES DEUX MODELES POUR UNE CAVITE FIXE ONT FOURNIS DES RESULTATS SATISFAISANTS. LES PREVISIONS NUMERIQUES POUR DES CAVITES EN ROTATION A L'AIDE DU MODELE ENERGIE-DISSIPATION SONT EN ACCORD SATISFAISANT AVEC LES DONNEES EXPERIMENTALES DE J. OWEN SAUF POUR LES SITUATIONS D'ECLATEMENT TOURBILLONNAIRE. ENFIN POUR MIEUX DECRIRE LA FINE COUCHE D'EKMAN IL A ETE NECESSAIRE D'UTILISER UNE MODELISATION A BAS NOMBRE DE REYNOLDS DANS CETTE ZONE

Author: KARIM.. KHELLAF
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Languages : fr
Pages : 222

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LES TRANSFERTS DE QUANTITE DE MOUVEMENT ET DE CHALEUR PAR CONVECTION MIXTE DUS A LA ROTATION ET AU CHAUFFAGE DIFFERENTIEL DANS DES ESPACES ANNULAIRES CYLINDRIQUES VERTICAUX SONT ETUDIES NUMERIQUEMENT. UN CODE DE CALCUL A ETE DEVELOPPE. IL UTILISE LA METHODE DES VOLUMES FINIS POUR RESOUDRE LES EQUATIONS DE CONSERVATION EN FORMULATION VITESSE-PRESSION. UNE ETUDE PARAMETRIQUE A ETE MENEE AFIN DE QUANTIFIER LES EFFETS DES PARAMETRES ADIMENSIONNELS GOUVERNANT LE SYSTEME. L'ACCENT EST MIS SUR L'EFFET DE LA ROTATION A TRAVERS LE NOMBRE DE REYNOLDS ET SUR L'EFFET DE L'ECART DE TEMPERATURE A TRAVERS LE NOMBRE DE RAYLEIGH. ON MONTRE QUE LA ROTATION FAVORISE L'ECHANGE THERMIQUE, SAUF QUAND CELLE-CI EST FAIBLE ET EN PRESENCE DE FORCE DE GRAVITE. LA FORCE CENTRIFUGE ET LA FORCE D'ARCHIMEDE ONT, DANS CE CAS, DES EFFETS INVERSES. UNE PARTIE DE LA THESE CONCERNE L'ETUDE DE LA MISE EN TEMPERATURE D'UN FLUIDE NEWTONIEN CONFINE DANS UN RECIPIENT CYLINDRIQUE ET THERMIQUEMENT ISOLE. IL Y PLONGE UN ELEMENT CHAUFFANT CYLINDRIQUE. LA MISE EN ROTATION DE L'ELEMENT CHAUFFANT ACCELERE PLUS LE PROCESSUS DE CHAUFFAGE PAR RAPPORT AU CAS OU LE RECIPIENT TOURNE. EN PRESENCE DE FORTS GRADIENTS THERMIQUES, LES GAINS EN TEMPS DE CHAUFFAGE DUS A LA ROTATION SONT FAIBLES SI BIEN QU'IL EST INUTILE DE FAIRE TOURNER L'UN DES ELEMENTS. LE CODE DE CALCUL A ETE ETENDU POUR LA PRISE EN COMPTE DE FLUIDES NON-NEWTONIENS VISQUEUX. POUR LE MODELE EN PUISSANCE, LA ROTATION EST PREDOMINANTE POUR UN FLUIDE DILATANT ALORS QUE C'EST L'EFFET DE LA CONVECTION NATURELLE QUI L'EMPORTE POUR LES FLUIDES PSEUDOPLASTIQUES. LE DEUXIEME MODELE ETUDIE EST LE MODELE DE CARREAU OU NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE DES ECOULEMENTS OSCILLATOIRES D'ORIGINE PUREMENT DYNAMIQUE POUR LES FAIBLES INDICES DE COMPORTEMENT. NOUS NOUS SOMMES ENSUITE INTERESSES A DES PROBLEMES DE BIFURCATION DANS L'ECOULEMENT DE TAYLOR-COUETTE ISOTHERME AVEC TRANSLATION UNIFORME D'UNE DES DEUX COURONNES. AU VOISINAGE DES POINTS DE BIFURCATION, ON MONTRE LA MULTIPLICITE DES SOLUTIONS SUIVANT LE CHEMIN TRANSITOIRE SUIVI

Author: Samir Hanchi
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Languages : fr
Pages : 1

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Le développement du transfert de chaleur ainsi que celui de l'écoulement bidimensionnel incompressible d'un fluide visqueux, autour d'un cylindre mis brusquement en mouvement rectilinéaire sont étudiés numériquement pour une large gamme de nombre de reynolds (re = 1 a 9500). Nous avons entamé cette étude dans le but de voir si une déformation radiale contrôlée du diamètre du cylindre pouvait nous permettre de contrôler le sillage, puis de mettre en place un outil qui pourra, par la suite, simuler la dynamique des bulles. Pour la résolution numérique on utilise, pour l'équation de transport de la vorticite et pour l'équation de l'énergie, une méthode de différences finies d'ordre deux dans les deux directions du domaine de calcul. L’équation de poisson pour les lignes de courants est résolue par une méthode s.o.r. L'avancée dans le temps se fera à l'aide de la méthode adams-bashforth pour des nombres de reynolds inférieurs ou égaux à 3000. Pour des nombres de reynolds supérieurs a 3000, nous utiliserons la méthode de runge-kutta d'ordre quatre. Nous avons d'abord reconfirmé tous les résultats précédemment trouvés par des simulations expérimentales et numériques dans le cas d'un cylindre indéformable. Puis nous nous sommes intéressés à l'influence de la déformabilité du cylindre sur la structure de l'écoulement, sur l'échange thermique et sur la trainée. Une augmentation du diamètre crée une force de propulsion qui diminue l'effet de la force de trainée, tandis qu'une diminution du diamètre aspire les tourbillons primaire et secondaire vers le cylindre réduisant ainsi le sillage et donc la trainée. Nous montrons également qu'un accroissement du diamètre rend l'échange de chaleur entre le fluide et la paroi plus homogène à l'arrière du cylindre.

Author: Philippe Nika
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Languages : fr
Pages : 404

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Dans le cas d'une conduite rectangulaire avec un mode de rotation orthogonal, l'étude théorique montre l'importance du nombre de rotation, du nombre de Reynolds et du nombre de Rayleigh. Mise au point d'une technique de visualisation par nappe laser fine dynamique en rotation pour de l'air isotherme. Étude de la présence de rouleaux due à l'effet combiné des accélérations centripètes et de Coriolis lorsqu'on se place dans un référentiel lié à la rotation

Author: Hamza Mahdhaoui
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Languages : fr
Pages : 0

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Les caractéristiques des transferts de masse et de chaleur par convection forcée lors de l'évaporation du film liquide dans le canal en présence d'un cylindre carré poreux parcouru par un écoulement transversal sont étudiées numériquement. L'objectif principal de la présente étude est d'évaluer l'effet de l'introduction d'un cylindre carré poreux sur le transfert de chaleur et de masse. Plus précisément, cette étude examine l'influence de paramètres tels que l'humidité relative de l'air ambiant, la température de l'air à l'entrée, le flux de chaleur imposé, la position du cylindre, le taux de blocage et le nombre de Reynolds. Une comparaison entre les deux configurations, avec et sans cylindre carré poreux a été réalisée pour mettre en évidence l'effet de son ajout. Pour modéliser ce phénomène nous avons résolu l'équation classique de convection forcée et le modèle de Darcy-Brinkman-Forchheimer dans les milieux poreux. Nous avons trouvé que l'insertion d'un cylindre carré poreux dans le canal pourrait perturber l'écoulement et améliorer de manière significative les taux de transfert de masse et de chaleur au niveau des parois du canal. Les transferts de chaleur et de masse deviennent plus importants avec la diminution du nombre de Darcy et lorsque l'obstacle poreux est placé au milieu du canal. Par contre, l'augmentation de l'humidité relative de l'air ambiant et de la température d'entrée réduit le transfert de masse. A Da = 10-6, l'écoulement ne pénètre plus à travers le cylindre poreux, la structure de l'écoulement est similaire à celui d'un cylindre carré plein. Enfin, nous proposons des lois de corrélations qui permettent de prédire les valeurs des nombres de Sherwood et de Nusselt en fonction des nombres de Reynolds, de Biot et du taux de blocage.