Contribution à la simulation numérique des transferts de chaleur par conduction, rayonnement et convection thermosolutale dans des cavités
Contribution à la simulation numérique des transferts de chaleur par conduction, rayonnement et convection thermosolutale dans des cavités

Author: Najma Laaroussi

Publisher:

Published: 2008

Total Pages: 0

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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.

Contribution À la Simulation Numérique Des Problèmes de Transferts Thermiques Couplés Par Rayonnement Et Convection Dans Un Milieu Semi-transparent Confiné Dans Une Enceinte de Géométrie Complexe Par Une Méthode de Type Meshless
Contribution À la Simulation Numérique Des Problèmes de Transferts Thermiques Couplés Par Rayonnement Et Convection Dans Un Milieu Semi-transparent Confiné Dans Une Enceinte de Géométrie Complexe Par Une Méthode de Type Meshless

Author: Chengan Wang

Publisher:

Published: 2011

Total 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.

ETUDE DE TRANSFERTS DE CHALEUR PAR CONDUCTION, CONVECTION ET RAYONNEMENT COUPLES DANS DES MILIEUX SEMI-TRANSPARENTS FLUIDES OU POREUX. ELABORATION DE MODELES DE SIMULATION EN GEOMETRIE BIDIMENSIONNELLE
ETUDE DE TRANSFERTS DE CHALEUR PAR CONDUCTION, CONVECTION ET RAYONNEMENT COUPLES DANS DES MILIEUX SEMI-TRANSPARENTS FLUIDES OU POREUX. ELABORATION DE MODELES DE SIMULATION EN GEOMETRIE BIDIMENSIONNELLE

Author: NADIM.. EL WAKIL

Publisher:

Published: 1991

Total Pages:

ISBN-13:

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CE TRAVAIL EST UNE ETUDE NUMERIQUE DES TRANSFERTS DE CHALEUR COUPLES DANS LES MILIEUX SEMI-TRANSPARENTS GRIS EN GEOMETRIE BIDIMENSIONNELLE RECTANGULAIRE. APRES UN BREF RAPPEL DES EQUATIONS DU TRANSFERT RADIATIF, COMPLETE PAR UN APERCU GENERAL SUR LES DIFFERENTES METHODOLOGIES FREQUEMMENT UTILISEES POUR RESOUDRE CES EQUATIONS, NOUS AVONS CHOISI LA METHODE DES ORDONNEES DISCRETES (SN) QUI A CONNU TRES RECEMMENT BEAUCOUP DE SUCCES EN RAISON DE SA PRECISION AINSI QUE DE SA COMPATIBILITE AVEC LA MODELISATION DES AUTRES MODES DE TRANSFERT DE CHALEUR. NOUS AVONS DEVELOPPE CETTE METHODE DANS LE CAS DES MILIEUX A DIFFUSION ANISOTROPE. AFIN D'ELIMINER CERTAINES ABERRATIONS NUMERIQUES OBSERVEES LORS DE SA MISE EN UVRE, NOUS AVONS PROPOSE, DANS LE PREMIER CHAPITRE DU MEMOIRE, UNE NOUVELLE VERSION QUE NOUS AVONS TESTES PAR COMPARAISON AVEC D'AUTRES METHODES TRES PRECISES ET DE REFERENCE. ENSUITE NOUS AVONS ADOPTE L'APPROXIMATION S4 POUR L'ETUDE DE COUPLAGES OU L'ON A EFFECTUE UNE ANALYSE SYSTEMATIQUE CONCERNANT L'INFLUENCE DES DIFFERENTS PARAMETRES RADIATIFS DU MILIEU, AINSI QUE DES CARACTERISTIQUES DE SES SURFACES FRONTIERES. COMMENCANT PAR LE COUPLAGE DE LA CONDUCTION AVEC LE RAYONNEMENT DANS LE DEUXIEME CHAPITRE, OU NOUS AVONS ADOPTE LA METHODE DES VOLUMES DE CONTROLE POUR RESOUDRE L'EQUATION DE LA CHALEUR, NOUS AVONS POURSUIVI L'ETUDE, DANS LE TROISIEME CHAPITRE, POUR TRAITER UN DOMAINE TRES RAREMENT ABORDE, QUI EST CELUI DU COUPLAGE DE LA CONVECTION NATURELLE ET DU RAYONNEMENT DANS LES MILIEUX POREUX, OU NOUS AVONS UTILISE LE MODELE DE DARCY POUR LA MODELISATION DE LA CONVECTION. FINALEMENT, NOUS AVONS TERMINE L'ETUDE DU COUPLAGE DANS LE QUATRIEME CHAPITRE, CONSACRE AU TRANSFERT COUPLE RAYONNEMENT ET CONVECTION NATURELLE EN REGIME LAMINAIRE DANS LES MILIEUX FLUIDES. DANS CETTE PARTIE NOUS AVONS ADOPTE L'ALGORITHME SIMPLER QUI A CONNU BEAUCOUP DE SUCCES CES DERNIERES ANNEES

Transfert thermique 4
Transfert thermique 4

Author: Michel Ledoux

Publisher: ISTE Group

Published: 2023-06-01

Total Pages: 198

ISBN-13: 1784059218

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La thermique est une branche de la thermodynamique qui occupe, en raison de son implication dans le domaine de la pratique, une place particulière. Attachée à la gestion, transport et échange de l’énergie sous forme thermique, elle impacte en effet tous les aspects de la vie et l’activité humaine. Les transferts thermiques sont par nature classifiés en conduction, convection (qui insère la conduction dans la mécanique des fluides) et rayonnement. Transfert thermique 4 s’intéresse au problème des transferts convectifs particuliers avec une ouverture sur le transfert diphasique comportant deux aspects. Des notions sur les écoulements liquides à bulle et les écoulements dispersés (sprays) sont également données. Un domaine plus récent et beaucoup moins connu est présenté, celui du transfert à changement de phase. Une importance particulière est attachée à l’application numérique, permettant au lecteur de manier les ordres de grandeur, point important de toute physique.

Transfert de chaleur 1
Transfert de chaleur 1

Author: Yves Jannot

Publisher: ISTE Group

Published: 2022-04-01

Total Pages: 322

ISBN-13: 178405805X

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Transfert de chaleur 1 porte sur la conduction et la convection. Il examine le traitement de la conduction en régime transitoire, élément indispensable pour l’optimisation des procédés et des systèmes ainsi que pour tous les problèmes d’économie d’énergie. Les nombreux exercices résolus permettent d’appréhender l’ensemble des applications, que ce soit dans le domaine du bâtiment, des transports, des matériaux ou de l’environnement. Les annexes contiennent toutes les données nécessaires à la résolution des exercices et seront une source d’information précieuse. Cet ouvrage est conçu pour les étudiants de master et d’école d’ingénieurs qui s’intéressent à tous les aspects des transferts thermiques, mais aussi pour les ingénieurs qui trouveront ici les bases nécessaires à la compréhension de phénomènes apparemment proches (conduction-convection-rayonnement), mais qui demandent une forme de réflexion et d’approche différente.

CONTRIBUTION A LA MODELISATION ET A LA SIMULATION NUMERIQUE DE L'INTERACTION ENTRE LA CONVECTION NATURELLE ET LE RAYONNEMENT THERMIQUE
CONTRIBUTION A LA MODELISATION ET A LA SIMULATION NUMERIQUE DE L'INTERACTION ENTRE LA CONVECTION NATURELLE ET LE RAYONNEMENT THERMIQUE

Author: GUY.. LAURIAT

Publisher:

Published: 1981

Total Pages: 273

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HYPOTHESES FONDAMENTALES A L'ORIGINE DE SIMPLICATIONS DES EQUATIONS DE NAVIER STOKES. DESCRIPTION DES DIFFERENTES METHODES DE RESOLUTION NUMERIQUE DES EQUATIONS DE LA CONVECTION NATURELLE DANS UNE CAVITE. ETUDE DE L'INTERACTION ENTRE LA CONVECTION NATURELLE ET LE TRANSFERT RADIATIF A L'AIDE D'UN MODELE REPRESENTANT MIEUX LES CONFIGURATIONS REELLES. ETUDE A L'AIDE DU MODELE CLASSIQUE DE LA CONVECTION NATURELLE DANS UN FLUIDE QUI ABSORBE ET EMET DU RAYONNEMENT THERMIQUE. ETABLISSEMENT D'UNE EQUATION DU TRANSFERT RADIATIF ET METHODES DE RESOLUTION NUMERIQUE DE CELLE-CI

Contribution à l'étude numérique des transferts de chaleur par convection naturelle ou par convection mixte dans une cavité annulaire horizontale
Contribution à l'étude numérique des transferts de chaleur par convection naturelle ou par convection mixte dans une cavité annulaire horizontale

Author: Pierre Yves Cadiou

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Published: 1997

Total 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

Transferts de chaleur couplés rayonnement - conduction - convection
Transferts de chaleur couplés rayonnement - conduction - convection

Author: Anthony Collin

Publisher:

Published: 2006

Total 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.

Etude et analyse numérique des transferts de chaleur couplés par rayonnement et conduction dans les milieux semi-transparents
Etude et analyse numérique des transferts de chaleur couplés par rayonnement et conduction dans les milieux semi-transparents

Author: Fatmir Asllanaj

Publisher:

Published: 2001

Total Pages: 468

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L'objet de ce travail est l'étude et l'analyse numérique des transferts de chaleur couplés par rayonnement et conduction à travers les milieux semi-transparents. Le modèle utilisé est constitué d'un système de deux équations aux dérivées partielles couplées : l'équation intégro-différentielle du transfert radiatif (ETR), qui a comme inconnue la luminance, et une équation non linéaire de la chaleur régissant la température dans le milieu. Dans le premier chapitre de la thèse, nous détaillons la modélisation avec les hypothèses simplificatrices qu'elle comporte. Dans le second chapitre, nous montrons l'existence et l'unicité du système couplé d'équations en régime stationnaire. Le troisième chapitre est consacré à la résolution numérique des équations en régime stationnaire. Pour résoudre l'ETR, nous discrétisons l'espace angulaire suivant plusieurs directions et nous utilisons une quadrature numérique pour approcher l'intégrale de l'équation. Il en résulte alors un système différentiel linéaire du premier ordre que nous résolvons par trois méthodes différentes. La deuxième équation est résolue à l'aide d'un schéma aux différences finies, associé à une transformation de Kirchhoff. Le couplage entre les deux équations est résolu par une méthode de point fixe. Dans le quatrième chapitre, nous étudions la convergence d'un schéma numérique en régime stationnaire. Dans le cinquième chapitre nous présentons une méthode numérique pour résoudre le système couplé en régime transitoire, d'une part lorsque les températures sont imposées aux frontières et, d'autre part, lorsque le milieu est soumis à des conditions de flux. L'équation de la chaleur est résolue en espace par la méthode des éléments finis P2. Le système différentiel en temps est résolu par une méthode de Runge-Kutta implicite, adaptée aux équations raides. Le dernier chapitre de ce travail analyse les résultats numériques obtenus par la simulation appliquée à un matériau isolant constitué de fibres de silice.