Etude des échanges thermiques et de la structure turbulente de l'écoulement en convection naturelle à nombre de rayleigh élévé dans une cavité cubique chauffée par le bas
Etude des échanges thermiques et de la structure turbulente de l'écoulement en convection naturelle à nombre de rayleigh élévé dans une cavité cubique chauffée par le bas

Author: Munir Alhabobi

Publisher:

Published: 1991

Total Pages: 364

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CE MEMOIRE PRESENTE L'ETUDE EXPERIMENTALE DES MECANISMES D'ECHANGE THERMIQUE DANS UNE CAVITE CHAUFFEE PARTIELLEMENT OU TOTALEMENT PAR UNE SURFACE HORIZONTALE AVEC UN FLUX CONSTANT A L'ETUDE DE LA STRUCTURE TURBULENTE DE L'ECOULEMENT AU VOISINAGE DE CETTE SURFACE ACTIVE. LES FLUX GLOBAUX CONVECTES CONCERNANT TOUTES LES CONFIGURATIONS RETENUES ONT ETE REGROUPES SOUS UNE CORRELATION UNIQUE POUR LE CHAUFFAGE PARTIEL ET TOTAL DU PLANCHER, EN DONNANT L'EVOLUTION DU NOMBRE DE NUSSELT EN FONCTION DU RAPPORT DE LARGEUR DE LA PLAQUE CHAUFFANTE SUR LA LARGEUR DE LA CAVITE ET EN FONCTION DU NOMBRE DE RAYLEIGH. LA MESURE DES VALEURS MOYENNES DE TEMPERATURE ET DE LEURS FLUCTUATIONS PERMET DE DETERMINER LE CHAMP THERMIQUE. LES INSTABILITES THERMIQUES DE L'ECOULEMENT ONT ETE ANALYSEES EN FAISANT APPEL AUX ANALYSES STATISTIQUES, SPECTRALES, SPATIALES ET SPATIO-TEMPORELLES. NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE UNE LOCALISATION DE CES FORTES PERTURBATIONS AU VOISINAGE DU PLANCHER ET DANS UNE COUCHE D'EPAISSEUR DE 2 CM. L'ABSENCE DE STRATIFICATION A ETE CONFIRMEE

Convection naturelle turbulente en cavité différentiellement chauffée à grands nombres de Rayleigh
Convection naturelle turbulente en cavité différentiellement chauffée à grands nombres de Rayleigh

Author: N. D

Publisher:

Published: 2011

Total Pages: 229

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Ce travail présente des résultats expérimentaux obtenus dans une cavité différentiellement chauffée de 4 m de hauteur. Dans cette étude, des cartographies de température (micro-thermocouples) et de vitesse (LDV 2D et PIV standard) ont été établies pour des écoulements de convection naturelle turbulente à grands nombres de Rayleigh (4,0x1010 ≤ RaH ≤ 1,2x1011) tout en respectant l'approximation de Boussinesq. L'exploitation des résultats expérimentaux a, entre autre, permis de caractériser la stratification thermique au centre de la cavité ainsi que son évolution en fonction du nombre de Rayleigh pour différentes émissivités des parois passives. En outre, cette caractérisation a permis de connaître les répartitions des flux échangés à la paroi, la typologie des écoulements au voisinage des parois actives et dans le plan vertical médian, ainsi que le cheminement du fluide dans la partie haute de la cavité. Ces résultats sont ensuite comparés à ceux obtenus dans d'autres cavités différentiellement chauffées de moindres dimensions étudiées antérieurement au laboratoire. L'ensemble de ces résultats montre une grande cohérence et nous permet de déterminer des lois d'évolution de la vitesse maximale atteinte dans la cavité et du transfert de chaleur aux parois en fonction du nombre de Rayleigh en régime laminaire et turbulent. En parallèle, une étude numérique 2D a été réalisée. Son objectif est d'étudier l'influence du rayonnement de surface ou volumique sur la structure de l'écoulement et sur les modes de transfert de chaleur. A cette fin, un module de transferts radiatifs a été implanté dans un code Volumes Finis de convection naturelle turbulente existant. La modélisation de la turbulence est réalisée par une approche LES avec un modèle de diffusivité de sous maille adapté à la convection naturelle. La partie rayonnement est traitée à l'aide d'un modèle de gaz gris par bande, associé à une méthode aux ordonnées discrètes. Une analyse de l'influence du rayonnement de parois et/ou de gaz sur les écoulements turbulents de convection naturelle est réalisée pour un nombre de Rayleigh de 1,2x1011.

ETUDE DES ECHANGES THERMIQUES ET DE LA STRUCTURE TURBULENTE D'UN ECOULEMENT DE CONVECTION NATURELLE DANS UNE CAVITE PARALLELEPIPEDIQUE DE GRAND ALLONGEMENT ; INFLUENCE DE L'INCLINAISON
ETUDE DES ECHANGES THERMIQUES ET DE LA STRUCTURE TURBULENTE D'UN ECOULEMENT DE CONVECTION NATURELLE DANS UNE CAVITE PARALLELEPIPEDIQUE DE GRAND ALLONGEMENT ; INFLUENCE DE L'INCLINAISON

Author: Bernard Barthélémy

Publisher:

Published: 1984

Total Pages: 89

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ETUDE EXPERIMENTALE DE LA STRUCTURE TURBULENTE DANS UNE CAVITE A GEOMETRIE VARIABLE DE GRANDES DIMENSIONS PRESENTANT DEUX PAROIS VERTICALES OPPOSEES ISOTHERMES. LA MESURE DES VALEURS MOYENNES ET DE LEURS FLUCTUATIONS PERMET DE CARACTERISER LES CHAMPS DYNAMIQUE ET THERMIQUE. LA STRUCTURE TURBULENTE DE L'ECOULEMENT ETUDIE EST ANALYSEE A PARTIR DES PARAMETRES STATISTIQUES D'ORDRE N, DES SPECTRES D'ENERGIE. CETTE ETUDE EST COMPLETEE PAR LA DETERMINATION DES LOIS DE TRANSFERT DE CHALEUR. LES PHENOMENES OBSERVES S'AVERENT GENERALEMENT PLUS ACCENTUES LORSQUE LES DEUX COUCHES LIMITES DYNAMIQUES INTERFERENT. L'INFLUENCE DE L'INCLINAISON DE L'ENCEINTE SUR LES CARACTERISTIQUES TURBULENTES DE L'ECOULEMENT EST ABORDEE

Etude de la convection naturelle sur une face verticale d'une cavité parallélépipédique à nombre de rayleigh élevé
Etude de la convection naturelle sur une face verticale d'une cavité parallélépipédique à nombre de rayleigh élevé

Author: Abdel-Hadi Beghidja

Publisher:

Published: 1990

Total Pages: 264

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DANS CETTE ETUDE EXPERIMENTALE NOUS AVONS MESURE LES TRANSFERTS CONVECTIFS SUR UNE FACE VERTICALE D'UNE CAVITE PARALLELEPIPEDIQUE DE GRANDE HAUTEUR EN FONCTION DE LA TEMPERATURE DES AUTRES FACES DE LA CAVITE. NOUS AVONS EN PARTICULIER MONTRE L'INFLUENCE DE LA TEMPERATURE DES FACES HORIZONTALES SUPERIEURE ET INFERIEURE ET DES DEUX FACES LATERALES SUR: 1) LA TEMPERATURE DE L'AIR AU CENTRE DE LA CAVITE; 2) LA STRATIFICATION DE LA TEMPERATURE DU CUR; 3) LES REPARTITIONS DE TEMPERATURE ET DE SES FLUCTUATIONS DANS LA COUCHE LIMITE; 4) LES ECHANGES CONVECTIFS LE LONG DE LA FACE VERTICALE CHAUDE. NOUS AVONS CLASSE LES CONFIGURATIONS DE TEMPERATURE EN FONCTION DE LEURS EFFETS SUR CES GRANDEURS. UNE MODELISATION DES TRANSFERTS CONVECTIFS EN CAVITE EST PROPOSEE EN DEFINISSANT UNE TEMPERATURE DE REFERENCE QUI TIENT COMPTE DE LA TEMPERATURE DE TOUTES LES PAROIS. NOUS MONTRONS QUE L'ECART DE TEMPERATURE RETENU DANS TOUTES LES ETUDES ANTERIEURES NE PERMET PAS DE MODELISER LES ECHANGES CONVECTIFS EN CAVITE

Convection naturelle turbulente à fort nombre de Rayleigh dans un dièdre à géométrie variable
Convection naturelle turbulente à fort nombre de Rayleigh dans un dièdre à géométrie variable

Author: Juan-Carlos Elicer Cortes

Publisher:

Published: 1989

Total Pages: 171

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UNE ETUDE EXPERIMENTALE DE LA CONVECTION NATURELLE TURBULENTE DANS UNE CAVITE DIEDRIQUE LORSQUE DEUX DE SES PAROIS SONT MAINTENUES A DES TEMPERATURES UNIFORMES DIFFERENTES EST PROPOSEE DANS CE MEMOIRE. L'INFLUENCE DE L'ANGLE DU DIEDRE ET DE L'ECART DE TEMPERATURE DES PAROIS SONT ANALYSEES. UNE ETUDE ANALYTIQUE PRELIMINAIRE FAIT APPARAITRE LES GROUPEMENTS ADIMENSIONNELS ET LES PARAMETRES QUI CERNENT LA PHYSIQUE DU PROBLEME. LES CHAMPS FLUCTUANTS THERMIQUE ET DYNAMIQUE MONTRENT UN COMPORTEMENT DIFFERENT SUR CHACUNE DES PAROIS ACTIVES ET UNE ACTIVITE TURBULENTE TRES IMPORTANTE DANS LA PARTIE EXIGUE DU DIEDRE. LES CHAMPS MOYENS THERMIQUE ET DYNAMIQUE, MESURES A L'AIDE D'UN THERMOMETRE A FIL FROID ET D'UN ANEMOMETRE LASER A EFFET DOPPLER (LDA) RESPECTIVEMENT, AINSI QUE LA STRATIFICATION EXISTANTE, SE SONT AVERES PLUS SENSIBLES AUX VARIATIONS DE L'ANGLE QU'AUX VARIATIONS DE L'ECART DE TEMPERATURE. LES LIGNES DE COURANT METTENT EN EVIDENCE LA PRESENCE D'ECOULEMENTS SECONDAIRES ET TRIDIMENSIONNELS. L'ETUDE DU TRANSFERT DE CHALEUR LOCAL REVELE L'EXISTENCE DE DEUX ZONES LE LONG DE LA PAROI CHAUDE: UNE PREMIERE, INFERIEURE, DITE D'ETABLISSEMENT ET UNE DEUXIEME, SUPERIEURE, DE TURBULENCE DEVELOPPEE. LE TRANSFERT DE CHALEUR GLOBAL EST MIEUX REPRESENTE PAR LE NOMBRE DE NUSSELT EN FONCTION DU NOMBRE DE GRASHOF, BASES SUR LA LONGUEUR L DE LA PAROI PASSIVE SUPERIEURE DU DIEDRE

Sensibilité de la convection naturelle en cavité différentiellement chaufféé à des variations de paramètres géométriques, thermiques et massiques
Sensibilité de la convection naturelle en cavité différentiellement chaufféé à des variations de paramètres géométriques, thermiques et massiques

Author: Nicolas Rouger

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Published: 2009

Total Pages: 262

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La convection naturelle en cavité étant un phénomène chaotique, l'influence de différents paramètres sur l'écoulement et le transfert de chaleur est donc essentielle à connaître. Ce mémoire regroupe trois études expérimentales complémentaires de convection naturelle en cavité différentiellement chauffée. L'influence des variations du taux de CO2 dans l'air contenu dans l'enceinte sur l'écoulement de convection naturelle, caractérisé par un nombre de Rayleigh de 1,5.10^9 (pour l’air pur) a été analysée. Le taux de CO2 n'affecte pas l'écoulement de convection naturelle, que ce soit sur la stratification thermique dans le coeur de l'enceinte ou sur le débit massique du fluide circulant dans les couches limites. De même, lorsque cette cavité est munie d'un linteau au plafond, le débit massique circulant dans l'enceinte ne change pas malgré le doublement des pertes de charge potentielles. L'écoulement principal suit les parois sans décollement apparent. Le linteau introduit seulement localement des écoulements secondaires 3D plus importants, notamment dans les angles. Une étude expérimentale pour un nombre de Rayleigh voisin de 10^11, effectuée dans une cavité différentiellement chauffée de grande taille (4m de hauteur), a permis de quantifier les grandeurs essentielles caractérisant la dynamique et de la thermique de la convection naturelle dans une configuration géométrique peu commune. Cette expérience a permis d'étendre sur près de 4 décades de variation du nombre de Rayleigh des cavités différentiellement chauffées, la loi unique d’évolution du nombre de Reynolds, basé sur le débit massique circulant, en fonction du nombre de Rayleigh élevé à la puissance 1/3.

Modélisation et étude de sensibilité des échanges radiatifs et conductifs couplés dans une cavité remplie d'air ambiant
Modélisation et étude de sensibilité des échanges radiatifs et conductifs couplés dans une cavité remplie d'air ambiant

Author: Moha Cherkaoui

Publisher:

Published: 1993

Total Pages: 207

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CE TRAVAIL PORTE SUR L'ANALYSE DES PROCESSUS D'ECHANGE RADIATIF DANS UN GAZ EN ECOULEMENT DE CONVECTION NATURELLE A L'INTERIEUR D'UNE CAVITE. L'IMPORTANCE DE CES PHENOMENES EST APPARUE DANS LES RESULTATS DE L'ACTION DE RECHERCHE COORDONNEE CONVECTION NATURELLE DANS L'HABITAT DU CNRS/PIRSEM. LES PROBLEMES-TYPES ETUDIES SONT CEUX DE LA CONVECTION NATURELLE DANS UNE CAVITE CUBIQUE. DE FORTES INCOMPATIBILITES ONT ETE OBSERVEES DANS LES DIVERSES EXPERIENCES. CES RESULTATS SEMBLENT INDIQUER UNE FORTE INFLUENCE DU RAYONNEMENT SUR L'ECOULEMENT EN CONVECTION NATURELLE. LE PROBLEME DE LA CONVECTION NATURELLE EN CAVITE EST COMPLEXE. D'UNE PART, LA SIMULATION A DES NOMBRES DE RAYLEIGH AUSSI ELEVES N'EST PAS POUR LE MOMENT POSSIBLE; D'AUTRE PART, L'IMPORTANCE DES EFFETS TRIDIMENSIONNELS COMPLIQUE LES CALCULS DE CONVECTION ET DE RAYONNEMENT. IL S'AGIT ICI D'UNE PREMIERE APPROCHE DE L'EFFET DE RAYONNEMENT SUR LES EXPERIENCES DE L'ARC. NOUS CALCULONS LE RAYONNEMENT DANS LES FLUIDES ETUDIES EN UTILISANT LE MODELE STATISTIQUE A BANDES ETROITES QUI PERMET DE PRENDRE EN COMPTE LA STRUCTURE SPECTRALE DE L'EMISSION ET DE L'ABSORPTION, TOUT EN RESTANT BEAUCOUP PLUS SIMPLE QU'UN MODELE RAIE PAR RAIE. L'EQUATION DE TRANSFERT RADIATIF EST INTEGREE PAR UNE METHODE DE MONTE CARLO QUI PERMET DE TRAITER CORRECTEMENT LES REFLEXIONS. L'ANALYSE DES RESULTATS DES EXPERIENCES A PERMIS DE MONTRER QUE LE PROFIL DE TEMPERATURE DANS LA COUCHE LIMITE EST PEU MODIFIE PAR L'INTERACTION DIRECTE AVEC LE RAYONNEMENT. PAR AILLEURS, IL APPARAIT QUE LES EFFETS IMPORTANTS NE PEUVENT VENIR QUE DES ECHANGES RADIATIFS ENTRE L'ECOULEMENT EXTERIEUR ET LA PAROI CHAUDE. L'ETUDE DU COUPLAGE CONDUCTION-RAYONNEMENT DANS LE CAS UNIDIMENSIONNEL MONTRE QUE LE PROFIL EST SENSIBLE AUX CONCENTRATIONS DE LA VAPEUR ET DU DIOXYDE DE CARBONE. CES EFFETS SONT ACCENTUES QUAND LA PAROI CHAUDE EST REFLECHISSANTE

ICREEC 2019
ICREEC 2019

Author: Ahmed Belasri

Publisher: Springer Nature

Published: 2020-06-10

Total Pages: 659

ISBN-13: 9811554447

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This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.

Caractérisation expérimentale des écoulements d'air de convection naturelle et mixte dans une cavité fermée
Caractérisation expérimentale des écoulements d'air de convection naturelle et mixte dans une cavité fermée

Author: SOPHIE.. MERGUI

Publisher:

Published: 1993

Total Pages: 296

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CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE EXPERIMENTALE DES ECOULEMENTS D'AIR RENCONTRES DANS UNE CAVITE CUBIQUE, D'ENVIRON 1 M#3 DE VOLUME. LA PREMIERE PARTIE DE CE MEMOIRE EST CONSACREE A L'EXAMEN DETAILLE DE LA CONVECTION NATURELLE EN CAVITE FERMEE. DEUX PAROIS VERTICALES OPPOSEES SONT DIFFERENTIELLEMENT CHAUFFEES A TEMPERATURE CONSTANTE. LES PAROIS HORIZONTALES SONT ISOLEES THERMIQUEMENT. LES AUTRES PAROIS VERTICALES SONT CONSIDEREES COMME ADIABATIQUES. DEUX VALEURS DU NOMBRE DE RAYLEIGH CARACTERISTIQUE, SUPERIEURES A 10#9, ONT ETE ENVISAGEES. DES VISUALISATIONS, DES MESURES DE VITESSE ET DE TEMPERATURE ONT ETE ENTREPRISES, AFIN DE CARACTERISER PRECISEMENT LES CHAMPS DYNAMIQUE ET THERMIQUE DANS L'ENSEMBLE DE LA CAVITE. NOUS AVONS AINSI PU METTRE EN EVIDENCE L'EJECTION DE STRUCTURES A CARACTERE TURBULENT PAR LES COUCHES LIMITES EN DEVELOPPEMENT LE LONG DES PAROIS VERTICALES ACTIVES, L'EXISTENCE D'UNE COUCHE LIMITE CHAUDE PLUS PERTURBEE QUE LA COUCHE LIMITE FROIDE, L'EXCITATION PERMANENTE D'ONDES DE GRAVITE DANS LA PARTIE CENTRALE DE LA CAVITE THERMIQUEMENT STRATIFIEE. NOUS NOUS SOMMES ASTREINTS A DETERMINER LES CONDITIONS THERMIQUES EFFECTIVES REGNANT SUR LES PAROIS HORIZONTALES, CE QUI NOUS A PERMIS D'ETABLIR DES LOIS ANALYTIQUES SIMPLES DE REPARTITION EN TEMPERATURE QUI POURRONT SERVIR DE REFERENCE DE CONDITIONS AUX LIMITES REALISTES A INTEGRER DANS LES CODES DE CALCUL. LA SECONDE PARTIE EST CONSACREE A L'ETUDE DES ECOULEMENTS DE CONVECTION MIXTE GENERES PAR L'INTRODUCTION, DANS LA CAVITE, D'UN OU DEUX JETS, PESANTS OU NON, EN PRESENCE OU NON DE SOURCES DE CHALEUR PARIETALES. DES VISUALISATIONS, DES MESURES DE VITESSE ET DE TEMPERATURE ONT PERMIS, POUR PLUSIEURS CONFIGURATIONS, DE CARACTERISER LES STRUCTURES D'ECOULEMENTS SUSCEPTIBLES D'ETRE RENCONTREES ET DE DEGAGER DES TENDANCES GENERALES SUR LE COMPORTEMENT DES ECOULEMENTS. CETTE ETUDE A EGALEMENT ETE MENEE DANS LE BUT D'ETABLIR UNE BASE DE DONNEES EXPERIMENTALES POUVANT SERVIR A VALIDER LES MODELES NUMERIQUES APPLIQUES AUX ECOULEMENTS D'AIR DANS DES GRANDS VOLUMES DE TYPE PIECE D'HABITATION