Author: Giuseppe Petrone
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Languages : fr
Pages : 134

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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: 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: Adel Haddad
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Languages : fr
Pages : 0

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Le modèle numérique que nous avons développé au cours de cette thèse présente deux caractéristiques principales : un modèle dilatable pour l'eau et la prise en compte de domaines ouverts. Les difficultés associées au premier aspect concernent l'adaptation de la loi d'état de l'eau au modèle dilatable sous l'approximation à faibles nombres de Mach, tandis que celles associées au second sont relatives à la mise en œuvre de conditions aux limites numériques de sortie compatibles avec l'algorithme de projection utilisé. Les résultats de simulations d'écoulement de convection mixte en canal horizontal chauffé par le bas ont été confrontés à celles utilisant l'approximation de Boussinesq et aux expériences.

Author: Ridouane Ezzouhri
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Languages : fr
Pages : 227

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La Simulation des Grandes Structures (SGS) a été étudiée lors de cette thèse. L’objectif de ce travail numérique consistait à tester la capacité de quelques modèles de sous-maille et plus particulièrement ceux associés aux approches dynamiques souvent utilisées dans la littérature, à reproduire, d'abord les écoulements de convection naturelle en espaces confinés, avant de passer à des situations plus réalistes faisant appel à des écoulements de type jet en convection forcée ou mixte dans des espaces ventilés, susceptibles d’être rencontrés dans le domaine de l’habitat. En convection naturelle dans une cavité fermée anisotherme, la SGS a permis de reproduire correctement les résultats numériques de référence d’une Simulation Numérique Directe 2D et les comparaisons ont été encore plus proches en 3D. En convection forcée dans une cavité ventilée isotherme équipée d’un soufflage et extraction d’écoulement, la SGS 3D a permis de bien reproduire les résultats expérimentaux de l’Annexe20 de l’Agence Internationale de l’Energie. Les résultats ont été encore améliorés par l’introduction d’une perturbation du jet au soufflage pour modéliser l’intensité turbulente mesurée expérimentalement. En convection mixte dans une cavité ventilée anisotherme équipée d’un soufflage et extraction d’écoulement, avec un plancher chauffé, la SGS 3D montre un très bon accord avec une expérience réalisée au Laboratoire d'Etudes thermiques à Poitiers et reproduit également le comportement singulier de l’écoulement (bifurcation et changement de direction avec phénomène d’hystérésis) détecté expérimentalement. À notre connaissance, aucune étude numérique n’a permis jusqu’à présent une telle comparaison.

Author: MARIE-CATHERINE.. MOJTABI
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Languages : fr
Pages : 95

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ANALYSES NUMERIQUES BIDIMENSIONNELLE ET TRIDIMENSIONNELLE DE LA CONVECTION NATURELLE EN ESPACE ANNULAIRE POREUX HORIZONTAL. FORMULATION MATHEMATIQUE DES DEUX PROBLEMES ET RESOLUTION PAR LA METHODE DE GALERKIN

Author: Alexandre Delache
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Languages : fr
Pages : 171

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Cette étude concerne l'évolution spatio-temporelles des structures thermo-convectives en milieu poreux chauffé par le bas et soumis à un écoulement horizontal. Des données expérimentales montrent que dans la région laminaire, deux types de structures ont été observés : des rouleaux propagatifs transverses à l'écoulement (R.T) et des rouleaux fixes longitudinaux (R.L). Il est obtenu que l'analyse temporelle ne permet pas de prédire la sélection de structures observées, alors que la transition convectif/ absolu dans l'espace des paramètres correspond parfaitement à la transition entre les deux types de structures. Ce très bon accord entre la théorie de l'instabilité absolue et l'expérience, est retrouvé également lorsque l'on compare les périodes d'oscillations et les longueurs d'onde des R T. Lorsque le rapport de forme transversal du milieu et l'inertie sont pris en compte, l'interaction non linéaire des R T et des R L est étudiée grâce à deux équations d'enveloppes, obtenues rigoureusement au voisinage d'un point de bifurcation double. La simulation numérique de ce modèle réduit en présence du bruit permet d'expliquer certaines observations expérimentales. D'autre part la résolution numérique directe bidimensionnelle en méthode spectrale montre que les caractéristiques des modes globaux non linéaires sont identiques à ceux obtenues par la théorie linéaire d'instabilité absolue. Par ailleurs le transfert de chaleur moyen est analysé et comparé à l'expérience.

Author: Christophe Brun
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CE TRAVAIL A PORTE SUR L'ETUDE DES ECOULEMENTS DE CONVECTION MIXTE ENGENDRE PAR UN JET NON ISOTHERME EN ESPACE CONFINE. IL S'INSCRIT PARMI LES TRAVAUX CONCERNANT LA CONNAISSANCE DE LA CIRCULATION DE L'AIR ET DES TRANSFERTS DE CHALEUR DANS L'HABITAT, CONDITIONNE PAR UN SYSTEME DE CHAUFFAGE OU DE VENTILATION. UN OUTIL NUMERIQUE DE TYPE VOLUMES FINIS A ETE ADAPTE A CES CONFIGURATIONS D'ECOULEMENT DE CONVECTION MIXTE, EN REGIME LAMINAIRE, TURBULENT (K), 2D ET 3D. UNE ETUDE PARAMETRIQUE A MIS EN EVIDENCE DES RESULTATS TOUT A FAIT ORIGINAUX CONCERNANT UN CHANGEMENT BRUTAL DE LA STRUCTURE DE L'ECOULEMENT, CARACTERISE PAR UN NOMBRE DE RICHARDSON CRITIQUE. CETTE VALEUR CRITIQUE EVOLUE EN FONCTION DU NOMBRE DE REYNOLDS ET SELON LA VALEUR DES RAPPORTS DES GRANDEURS GEOMETRIQUES. UNE APPROCHE DES ECOULEMENTS REELS A MONTRE LES PERSPECTIVES D'EXPLOITATION DE CE CODE DE CALCUL, PARTICULIEREMENT INTERESSANTES DANS LE CAS D'ETUDES PARAMETRIQUES A CARACTERE SEMI-QUANTITATIF

Author: Kevin Varrall
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Afin de répondre à des problématiques bâtimentaires et des enjeux de sécurité incendie, cette thèse aborde l'écoulement de convection mixte à travers un orifice horizontal reliant deux compartiments. L'objectif est d'améliorer la connaissance et la modélisation de l'échange de gaz de masse volumique variable à travers l'orifice. Une étude expérimentale à échelle réduite couplée à une approche théorique est proposée. L'étude est d'abord focalisée sur l'influence du rapport géométrique L/D de l'orifice sur la variation de débit échangé pour un régime de convection naturelle. Les mesures non intrusives de ces débits, par suivit de l'interface entre deux liquides non miscibles lors d'une première approche densimétrique, ainsi que par Stéréo PIV en sortie d'orifice dans une approche thermique, permettent de décrire le processus d'échange bidirectionnel et de conforter les corrélations existantes.Des expériences en régime de convection mixte visent ensuite à caractériser l'influence d'une ventilation mécanique (en soufflage et en extraction) sur les débits échangés. La confrontation des corrélations existantes avec les points expérimentaux montre des écarts importants. Une modification de la corrélation de Cooper 89 est proposée et permet d'en accroître la précision. En parallèle, une approche théorique issue des équations de Navier Stokes simplifiées et sous l'approximation de Boussinesq permet de discuter la construction des corrélations existantes. L'ajustement de coefficients de pertes de charge à partir des points expérimentaux permet de proposer un modèle plus performant que ceux disponibles dans la littérature.

Author: Xavier Nicolas
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Languages : en
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ON PROPOSE UNE ETUDE NUMERIQUE 2D DES ECOULEMENTS LAMINAIRES DE CONVECTION MIXTE EN CONDUITE RECTANGULAIRE HORIZONTALE CHAUFFEE PAR LE BAS (ECOULEMENTS DE POISEUILLE-BENARD). LA METHODE DE RESOLUTION EST DE TYPE VOLUMES FINIS ; ELLE EST BASEE SUR LA METHODE DU LAGRANGIEN AUGMENTE. ON PRESENTE UNE REVUE EXHAUSTIVE DES TRAVAUX EFFECTUES SUR CE SUJET. ON RAPPORTE DE MANIERE DETAILLEE LES RESULTATS DE TROIS THESES, ANALYSANT LA STABILITE LINEAIRE DE L'ECOULEMENT DE POISEUILLE ET LA STABILITE FAIBLEMENT NON-LINEAIRE DES ROULEAUX THERMOCONVECTIFS TRANSVERSES A L'AXE DE LA CONDUITE (RT), ET FOURNISSANT DES MESURES EXPERIMENTALES TRES FINES DES CHAMPS DE VITESSE DANS LES DOMAINES LINEAIRES ET NON-LINEAIRES. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST D'ETUDIER DANS QUELLE MESURE LES SIMULATIONS NUMERIQUES S'ACCORDENT AVEC THEORIES ET EXPERIENCES EN EFFECTUANT DES COMPARAISONS QUANTITATIVES SYSTEMATIQUES AVEC CES TROIS THESES. ON ETUDIE L'INFLUENCE DES CONDITIONS AUX LIMITES OUVERTES (CLO) ET PERIODIQUES (CLP) SUR LA STABILITE ET SUR LE DEVELOPPEMENT SPATIAL ET TEMPOREL DES RT, EN PRENANT EN COMPTE LE CARACTERE CONVECTIF OU ABSOLU DE L'INSTABILITE. ON TESTE CINQ SORTES DE CLO. ON MONTRE QUE L'AMPLITUDE DE LA PERTURBATION EN AMONT DE LA FRONTIERE DE SORTIE PEUT CONSIDERABLEMENT VARIER D'UNE CLO A L'AUTRE, ALORS QUE LA LONGUEUR DE LA ZONE PERTURBEE VARIE TRES PEU, ET QUE LA STRUCTURE DE L'ECOULEMENT EN DEHORS DE LA ZONE PERTURBEE SE CONSERVE. AVEC LES CLP, LES RT TRANSITENT VERS L'ECOULEMENT DE POISEUILLE AU PASSAGE DU SEUIL ENTRE INSTABILITE CONVECTIVE ET STABILITE LINEAIRE. AVEC LES CLO, CETTE TRANSITION A LIEU PRES DU SEUIL ENTRE INSTABILITE ABSOLUE ET INSTABILITE CONVECTIVE. TOUS LES RESULTATS DE LA STABILITE FAIBLEMENT NON-LINEAIRE SONT REPRODUITS PAR LA SIMULATION 2D ET CERTAINS RESULTATS EXPERIMENTAUX 3D SONT RETROUVES AVEC UNE TRES GRANDE PRECISION. ENFIN, ON MET EN EVIDENCE LES POINTS NECESSITANT DES APPROFONDISSEMENTS OU NE POUVANT ETRE TRAITES QUE PAR LA SIMULATION NUMERIQUE 3D.