ETUDE NUMERIQUE DE L'ECOULEMENT VISQUEUX AVEC TRANSFERT DE CHALEUR DANS UN FAISCEAU DE TUBES PDF Download
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ON UTILISE LA METHODE DE DECOMPOSITION SPATIALE (METHODE DE SCHWARTZ ALTERNEE). ON RESOUT LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES ET D'ENERGIE TRANSFORMEES EN COORDONNEES CENTRILIQUES GENERALES PAR UNE METHODE DE DIFFERENCES FINIES INDEPENDEMMENT DANS CHAQUE SOUS DOMAINE. LA METHODE EST TESTEE POUR L'ECOULEMENT AUTOUR D'UN CYLINDRE. PRESENTATION DES RESULTATS POUR DIFFERENTS NOMBRES DE REYNOLDS
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ON UTILISE LA METHODE DE DECOMPOSITION SPATIALE (METHODE DE SCHWARTZ ALTERNEE). ON RESOUT LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES ET D'ENERGIE TRANSFORMEES EN COORDONNEES CENTRILIQUES GENERALES PAR UNE METHODE DE DIFFERENCES FINIES INDEPENDEMMENT DANS CHAQUE SOUS DOMAINE. LA METHODE EST TESTEE POUR L'ECOULEMENT AUTOUR D'UN CYLINDRE. PRESENTATION DES RESULTATS POUR DIFFERENTS NOMBRES DE REYNOLDS
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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: Adel El Ouardighi Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 314
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On se propose d'étudier numériquement et expérimentalement les lois de l'écoulement et du transfert de chaleur pour des fluides newtoniens et non newtoniens thermodépendants, en écoulement laminaire dans une conduite cylindrique de section circulaire et dans un espace situé entre deux plaques planes semi-infinies, chauffées à la paroi à densité de flux de chaleur ou à température constantes. On s'intéresse aux fluides pseudoplastiques dont le comportement peut être modélisé par la loi puissance d'Ostwald. On met clairement en évidence l'incidence d'un champ thermique imposé sur la distribution des vitesses, sur les lois de perte charge et sur les lois de transfert de chaleur qui en résultent. Outre les paramètres classiques, on propose pour le coefficient de frottement et le coefficient d'échange de chaleur des corrélations, qui tiennent compte d'un nouveau groupement adimensionnel dû à la thermodépendance
Author: Jean Batina Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 221
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Le but de ce travail est de caractériser l'influence d'une instationnarité périodique sur le transfert thermique convectif dans un écoulement pulsé, incompressible ou compressible, laminaire ou turbulent. Le fluide est visqueux et isotrope, et l'écoulement se développe à la fois dynamiquement et thermiquement le long d'une canalisation cylindrique. Les équations sont celles de Navier Stokes et de l'énergie pour un écoulement axisymétrique. On suppose une modulation périodique du débit. L'écoulement global est alors la superposition d'un écoulement stationnaire et d'une faible perturbation périodique, ce qui permet d'utiliser la méthode des développements asymptotiques de fonctions sinusoïdales dans le temps. La résolution numérique est faite à l'aide des différences finies. Le modèle de turbulence utilisé est de type longueur de mélange avec une correction de Van Driest, développé en canalisation cylindrique par Cebecci, Habib et Na. Les écoulements se font à faible nombre de Mach. Les conclusions intéressantes sont mises en relief par les résultats numériques, par exemple : les fluctuations d'amplitudes de vitesse et de température dans les tous premiers diamètres de l'écoulement ; l'influence non négligeable des interactions des termes de couplage vitesse/température sur le transfert thermique local moyen. Les amplitudes de ces termes au cours de la résonance acoustique et spécialement à l'entrée de la canalisation peuvent avoir une contribution non négligeable sur les échanges thermiques entre le fluide et la paroi. Cependant, tant que le taux de modulation reste inférieur à l'unité, et donc en l'absence de tout courant de retour, l'apport de la pulsation sur le transfert thermique en valeurs moyennées reste faible, sauf au cours de la résonance et au voisinage immédiat de l'entrée.
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Ce travail porte sur la modelisation et la simulation numerique du controle de l'ecoulement et du transfert de chaleur autour d'un cylindre a base carree. Deux techniques de controle ont ete envisagees: la premiere consiste a utiliser une couche poreuse placee sur l'obstacle dont le but d'etudier l'effet de la permeabilite et de l'epaisseur de la couche poreuse sur les coefficients globaux de l'ecoulement. Les resultats se rapportant a cette partie ont montre que l'emplacement de la couche poreuse juste derriere l'obstacle permet de mieux regulariser l'ecoulement autour de l'obstacle et de le mettre dans une position plus stable. La deuxieme technique consiste a ajouter des nanoparticules de cuivre dans le fluide de base (eau) afin d'etudier son effet sur la structure globale d'ecoulement et sur le transfert de chaleur. Une correlation permettant de relier le nombre de Reynolds critique, definissant la transition entre ecoulements stationnaire et periodique, avec la fraction volumique est obtenue. On montre dans cette partie comment se modifie l'ecoulement selon la valeur de la concentration et des correlations permettant d'evaluer le flux de chaleur transfere sont obtenues."
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Nous tentons dans ce travail de contribuer à la compréhension des mécanismes complexes qui mènent à la turbulence, dans le cas d'un écoulement dans un canal périodique à parois ondulées. L'écoulement est supposé incompressible, bidimensionnel et périodiquement développé. Parallèlement nous étudions le transfert thermique convectif associé à l'écoulement dans ces différents régimes. Les conditions thermiques sont celles d'une densité de flux constante sur les parois. Les deux problèmes (thermique et dynamique) sont découplés moyennant certaines hypothèses, ils sont approchés numériquement par un schéma aux différences finies en espace et un schéma à pas fractionnaires en temps. Dans un premier temps, nous déterminons les conditions générales d'instabilité dynamique de l'écoulement en terme de nombre de Reynolds critique, fréquences et amplitudes des oscillations, et du nombre d'onde associé. Pour cela, nous analysons l'évolution temporelle de la vitesse en un point du canal, à différents nombres de Reynolds, pour des calculs faits sur une ou deux périodes géométriques. Nous analysons les différentes bifurcations de l'écoulement super-critique et comparons la dispersion des fréquences par rapport à la théorie d'Orr-Sommerfeld. Nous nous intéressons également à la perte de charge, instantanée et moyenne, comme étant une caractéristique dynamique essentielle pour toute étude comparative. Ensuite, nous montrons quelques résultats des champs de températures de l'écoulement stationnaire, et des nombres de Nusselt locaux et moyens. Nous nous intéressons ensuite, a l'évolution temporelle de la temperature et du nombre de Nusselt instantané pour des écoulements instationnaires. Notre intérêt porte aussi sur les valeurs moyennes, qui seront comparées à celles d'un canal plan soumis à un même débit masse ou une même puissance de pompage. Cette étude comparative nous permettra de déterminer les conditions sous lesquelles le canal ondulé est thermiquement ou mécaniquement plus efficace qu'un canal plan. Enfin, nous validons le modèle dynamique par des mesures expérimentales.
Author: Reza Ghannadian
Author: Reza Ghannadian
Author: Samir Hanchi
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Author: Tanneguy Le Maréchal
Author: Mohamed Mahfoud (auteur d'une thèse de sciences.)
Author: Adel El Ouardighi
Author: Jean Batina
Author: Lotfi Bouazizi
Author: Abderrahmen Ellouze
Author: Amine Mreiden