CONTRIBUTION A LA MODELISATION DES TRANSFERTS COMBINES CONDUCTION, RAYONNEMENT, CONVECTION PDF Download
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CONSTRUCTION, PAR COUPLAGE ENTRE LA METHODE NODALE ET LA METHODE DE PATANKAR ET SPALDING, D'UN MODELE NUMERIQUE DES TRANSFERTS THERMIQUES COMBINES SUR UNE PLAQUE VERTICALE SOUMISE A UN FLUX NON-UNIFORME AUTOUR DE LAQUELLE SE DEVELOPPE UN ECOULEMENT DE CONVECTION NATURELLE BIDIMENSIONNEL STATIONNAIRE. VERIFICATION EXPERIMENTALE EN MODELE NUMERIQUE
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CONSTRUCTION, PAR COUPLAGE ENTRE LA METHODE NODALE ET LA METHODE DE PATANKAR ET SPALDING, D'UN MODELE NUMERIQUE DES TRANSFERTS THERMIQUES COMBINES SUR UNE PLAQUE VERTICALE SOUMISE A UN FLUX NON-UNIFORME AUTOUR DE LAQUELLE SE DEVELOPPE UN ECOULEMENT DE CONVECTION NATURELLE BIDIMENSIONNEL STATIONNAIRE. VERIFICATION EXPERIMENTALE EN MODELE NUMERIQUE
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L'objectif de cette thèse est de contribuer à la simulation numérique des transferts de chaleur par conduction dans les parois, par rayonnement et par convection thermosolutale dans des cavités fermées ou dans des conduites. Dans la plupart des cas pratiques, les trois modes de transfert de chaleur sont fortement couplés lorsque le fluide en mouvement est un mélange de gaz. Le transfert de chaleur par convection naturelle associé à la condensation surfacique dans une cavité à deux dimensions, remplie d'air humide a été étudié numériquement. Les parois verticales, d'épaisseur finie, sont en contact avec une ambiance extérieure froide. La modélisation faiblement compressible permet à la fois de tenir compte de la diminution de la masse du mélange et de la pression thermodynamique. Egalement, une étude de la convection mixte associée à l'évaporation d'un film liquide ruisselant sur les deux parois d'un canal vertical a été menée. Les effets des forces d'Archimède thermique et solutale sur le développement de l'écoulement ont été montrés. Les résultats ont été obtenus en considérant que les propriétés du mélange sont constantes ou basées sur la règle d'un tiers. Deux mélanges binaires de gaz parfaits air-vapeur et air-hexane ont été considérés en vertu de diverses conditions aux limites.
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L'ETUDE DES ECHANGES THERMIQUES COUPLES A L'INTERIEUR DE PANNEAUX INFRAROUGES DE SECHAGE DU PAPIER, NOUS A MENE A DEFINIR UNE MECANIQUE DE COUPLAGE. CELLE-CI CONSISTE A DEVELOPPER CHAQUE MODE DE TRANSFERT SEPAREMENT, EN FONCTION DES CONDITIONS DE SURFACE, ET A REALISER LE COUPLAGE AUX INTERFACES A L'AIDE D'UN BILAN ENERGETIQUE. LES ECHANGES PAR RAYONNEMENT SONT TRAITES PAR UNE METHODE DES RADIOSITES GENERALEMENT ADAPTEE AUX ENCEINTES CONSTITUEES DE SURFACES OPAQUES ET QUE NOUS GENERALISONS AUX PAROIS SEMI-TRANSPARENTES. EN EFFET, LES CASSETTES INFRAROUGES CONTIENNENT DES ELEMENTS SEMI-TRANSPARENTS SOLIDES TELS QUE LE QUARTZ ET LA VITROCERAMIQUE. CES MATERIAUX CONSTITUENT UN INTERMEDIAIRE ENTRE LA SOURCE DE RAYONNEMENT ET LE RECEPTEUR ET ONT UNE INFLUENCE IMPORTANTE SUR LE RENDEMENT DU PANNEAU. AFIN D'EVALUER AVEC PRECISION LES DISSIPATIONS ENERGETIQUES DANS CES MILIEUX, NOUS TRAITONS SEMI-ANALYTIQUEMENT LES ECHANGES DE CHALEUR COMBINES RAYONNEMENT-CONDUCTION DANS LA PAROI SEMI-TRANSPARENTE. CETTE METHODE RESTREINTE AUX ECHANGES MONODIMENSIONNELS, S'APPLIQUE AUX MILIEUX NON GRIS SOUMIS A DES CONDITIONS D'ECHANGES PAR RAYONNEMENT ET CONVECTION. DEUX MODELES SONT PRESENTES, L'UN BASE SUR DES ECHANGES PAR CONDUCTION ET CONVECTION SIMPLIFIES, L'AUTRE S'APPUYANT SUR DES CODES NUMERIQUES DE MECANIQUE DES FLUIDES ET DE CONDUCTION. TOUS DEUX SONT COUPLES AU MODELE DE RAYONNEMENT CITE PRECEDEMMENT ET ONT ETE VALIDES SUR UNE MAQUETTE DE LABORATOIRE. LE DERNIER MODELE SIMULE EN 3D UN PANNEAU INDUSTRIEL.
Author: Chengan Wang Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 191
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In this work, a meshless method is developed to solve radiative transfer problems and coupled transfer problems (radiation-conduction and radiation-convection) occuring in a semitransparent medium enclosed in a cavity of complex shape. The method is first used to solve the radiative transfer equation (RTE) by using the discrete ordinates framework. Three different formulations of the RTE are considered (first order formulation with the intensity as depend variable and two second order formulations with secondary variables). Several examples are treated in two dimensional and three dimensional geometries in order to assess the accuracy of the method. Next we have extended the application of the method to radiation-conduction coupled problems in steady state (the medium being homogeneous or heterogeneous by allowing the refractive index to vary spatially) and in unsteady state. In the second part of the thesis, we have shown how to solve three dimensional natural convection problems by using the vorticity and vector potential formulation. Finally, the application of this method to solve coupled radiation-convection problems is presented.
Author: Bruno Variot Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 341
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LE BUT DE CE TRAVAIL EST D'ETUDIER L'INFLUENCE DU RAYONNEMENT SUR LES TRANSFERTS DE CHALEUR DANS LES SYSTEMES GAZ-SOLIDE. LA DIFFUSION ANISOTROPE DU RAYONNEMENT, CARACTERISTIQUE DES MILIEUX PARTICULAIRES, EST PRISE EN COMPTE. LES PARTICULES ONT UN DIAMETRE GRAND DEVANT LA LONGUEUR D'ONDE DU RAYONNEMENT. APRES UNE SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES MILIEUX DIFFUSANTS, ON DETAILLE DANS LE SECOND CHAPITRE LA RESOLUTION DE L'EQUATION DE TRANSFERT RADIATIF EN GEOMETRIE MONODIMENSIONNELLE. LA METHODE UTILISEE EST CELLE DES ORDONNEES DISCRETES, DES VALIDATIONS SONT EFFECTUEES SUR DES CAS D'ECOLE. LES ASPECTS CONCERNANT L'INDICATRICE DE DIFFUSION (OPTIQUE GEOMETRIQUE) SONT DEVELOPPES. LE PROBLEME DES TRANSFERTS COUPLES PAR CONDUCTION, CONVECTION, ET RAYONNEMENT DANS UN LIT FIXE, TRAVERSE PAR UN GAZ, ET CHAUFFE PAR RAYONNEMENT SUR UNE FACE, EST RESOLU DANS LE TROISIEME CHAPITRE. POUR GARDER UN CARACTERE GENERAL, LE PROBLEME EST FORMULE DE FACON ADIMENSIONNELLE ET UTILISE LES NOMBRES DE PLANCK N. (CONDUCTION-RAYONNEMENT) ET DE BOLTZMANN BO (CONVECTION-RAYONNEMENT). GLOBALEMENT, N INFLUE SUR LES GRADIENTS DE TEMPERATURE DES ZONES PROCHES DE LA SOURCE ET BO SUR LE NIVEAU DE TEMPERATURE DES ZONES LOINTAINES. L'ETUDE DU REGIME TRANSITOIRE MET EN EVIDENCE DES PHENOMENES DYNAMIQUES (EN PARTICULIER INVERSION DES TEMPERATURES ENTRE SOLIDE ET GAZ). LE QUATRIEME CHAPITRE EST CONSACRE A LA MODELISATION DES TRANSFERTS COUPLES DANS DES SYSTEMES A HAUTE TEMPERATURE: LITS FIXES MULTICOUCHES, ECHANGE LIT FLUIDISE - PAROI, ECOULEMENTS PLASMA CHARGES EN PARTICULE. LA MODELISATION EST BASEE SUR L'HYPOTHESE NON GRISE (MODELE A BANDES). DES COMPARAISONS ENTRE SOLUTIONS COMPLETES, SOLUTIONS SIMPLIFIEES ET RESULTATS EXPERIMENTAUX SONT PRESENTEES
Author: Anthony Collin Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 210
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Ce travail est consacré à la simulation des transferts couplés, rayonnement-conduction-convection dans un milieu gaz-gouttelettes, semi-transparent, non gris, absorbant et diffusant. L'application de ce travail porte sur l'étude des rideaux d'eau utilisés en protection contre les incendies. En vue d'une optimisation, une étude fine des interactions rayonnement - matière est menée. Le but est de contribuer à la compréhension des phénomènes d'interaction, ainsi qu'à la réalisation d'outils prédictifs fiables simulant le comportement de sprays anti-incendie. La description des transferts couplés de masse, quantité de mouvement et d'énergie est faite à partir d'une simulation eulérienne lagrangienne. Le modèle de propagation du rayonnement associe la théorie de Mie, le modèle Ck et une évolution de la méthode de Monte Carlo, nommée MMC 2.2, qui permet de bien prendre en compte la propagation du rayonnement dans un milieu de propriétés radiatives hétérogènes. Cette nouvelle version est validée puis comparée avec les autres techniques de type MMC déjà existantes dans la littérature. Ce travail met ensuite en avant les problèmes de simulations numériques liés à la modélisation 3D du transfert radiatif dans un milieu où la fonction de phase est fortement anisotrope (caractéristique de gouttes d'eau). Une étude complète (dynamique, thermique et rayonnement) permet la validation du code de calcul avec des données expérimentales. Puis, plusieurs configurations sont testées en vue d'améliorer l'atténuation du rayonnement (rampes, augmentation du débit, .). Elles permettent notamment de dégager des pistes de recherche pour l'optimisation de ces dispositifs de boucliers thermiques.
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ANALYSE DU TRANSFERT RADIATIF DANS UN MILIEU SEMI-TRANSPARENT. APPLICATION DU FILTRE DE KALMAN POUR L'OBTENTION DES GRANDEURS THERMOPHYSIQUES PROPRES AUX PHENOMENES DE CONDUCTION. GENERALISATION AU CAS D'UN TRANSFERT COMBINE PAR CONDUCTION ET RAYONNEMENT DANS UN MATERIAU SEMITRANSPARENT. OPTIMISATION D'UN MODELE DE SATELLITE. ILLUSTRATION DES POSSIBILITES DE L'ANALYSEUR THERMIQUE DEVELOPPE DANS LA SIMULATION DE LA REGULATION THERMIQUE ACTIVE D'UN LOCAL HABITE OU SE DISSIPE UNE ENERGIE VARIABLE
Author: JEAN-CHRISTOPHE.. HUCLIN
Author: JEAN-CHRISTOPHE.. HUCLIN
Author: Najma Laaroussi
Author: Robert Vichnevetsky
Author: VALERIE.. MANIAS
Author: Timothy W. Tong
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Author: Jean-Bernard Saulnier