Titre : |
Analyse (CFD) de l’Ecoulement en Convection Forcée Turbulente autour des Chicanes Décalées dans un Canal Rectangulaire : Effet de Combinaison de Deux Chicanes Plate et en Forme de V |
Type de document : |
texte imprimé |
Auteurs : |
MENNI, Younes, Auteur ; AZZI, Ahmed, Auteur |
Editeur : |
Université tlemcen |
Année de publication : |
2018 |
Importance : |
172 p. |
Présentation : |
ill. |
Format : |
30 cm |
Accompagnement : |
cd |
Langues : |
Français (fre) |
Résumé : |
Ce travail de thèse est une contribution à la performance d'une nouvelle conception d'obstacles
dont le but est d’améliorer le taux de transfert thermique à l’intérieur d’un canal d'air solaire. Une
combinaison de deux obstacles transversaux, de type solide, de formes différentes est utilisée dans le
présent travail. Ils sont fixés aux parois supérieure et inférieure du canal, d’une manière échelonnée
périodiquement afin de développer des cellules de recirculation pour améliorer le mélange et par
conséquent le transfert de chaleur. Le premier obstacle à introduire dans le canal est l'obstacle plat de
forme rectangulaire (ailette simple); il est fixé à la paroi supérieure chaude, alors que l'angle d'attaque,
la hauteur, la position et la forme du second obstacle (chicane) sont modifiés afin d’identifier la
configuration optimale pour un transfert de chaleur amélioré. Ceci constitue une étape importante
dans la conception des capteurs solaires à air, pour lesquels les caractéristiques de l’écoulement du
fluide utilisé, la distribution des échanges thermiques, ainsi que l'existence et l'extension de possibles
zones de recirculation doivent être identifiées.
Les simulations réalisées sont considérées comme stationnaires et le régime d'écoulement est
turbulent. L'air, dont le nombre de Prandtl (Pr) est de 0,71, est le fluide de travail utilisé, et les
nombres de Reynolds considérés vont de 12,000 à 32,000. Les équations turbulentes sont résolues à
l’aide de la méthode des volumes finis. L'algorithme de discrétisation SIMPLE et le modèle de
turbulence (k-ε) ont également été utilisés pour décrire la structure turbulente. Le domaine de calcul
est validé par trois étapes distinctes. La première est l’indépendance de maillage, la deuxième est la
validation qui est basée sur les résultats numériques et expérimentaux, et la troisième est la
vérification dans le cas d’un canal d'air rectangulaire lisse.
En particulier, les lignes de courant, les champs de vitesse moyenne, axiale et transversale, les
champs de pression dynamique, l’énergie cinétique turbulente, l’intensité turbulente, la viscosité
turbulente et température, les profils de vitesse axiale adimensionnelle, les nombres de Nusselt local
et moyen normalisés, coefficients de frottement normaux locaux et moyens, et les facteurs
d'amélioration thermique sont obtenus à dans les conditions de température constante le long de la
paroi supérieure du canal. Les résultats de cette thèse sont d’une importance particulière pour une
conception optimale des capteurs solaires. |
Analyse (CFD) de l’Ecoulement en Convection Forcée Turbulente autour des Chicanes Décalées dans un Canal Rectangulaire : Effet de Combinaison de Deux Chicanes Plate et en Forme de V [texte imprimé] / MENNI, Younes, Auteur ; AZZI, Ahmed, Auteur . - Université tlemcen, 2018 . - 172 p. : ill. ; 30 cm + cd. Langues : Français ( fre)
Résumé : |
Ce travail de thèse est une contribution à la performance d'une nouvelle conception d'obstacles
dont le but est d’améliorer le taux de transfert thermique à l’intérieur d’un canal d'air solaire. Une
combinaison de deux obstacles transversaux, de type solide, de formes différentes est utilisée dans le
présent travail. Ils sont fixés aux parois supérieure et inférieure du canal, d’une manière échelonnée
périodiquement afin de développer des cellules de recirculation pour améliorer le mélange et par
conséquent le transfert de chaleur. Le premier obstacle à introduire dans le canal est l'obstacle plat de
forme rectangulaire (ailette simple); il est fixé à la paroi supérieure chaude, alors que l'angle d'attaque,
la hauteur, la position et la forme du second obstacle (chicane) sont modifiés afin d’identifier la
configuration optimale pour un transfert de chaleur amélioré. Ceci constitue une étape importante
dans la conception des capteurs solaires à air, pour lesquels les caractéristiques de l’écoulement du
fluide utilisé, la distribution des échanges thermiques, ainsi que l'existence et l'extension de possibles
zones de recirculation doivent être identifiées.
Les simulations réalisées sont considérées comme stationnaires et le régime d'écoulement est
turbulent. L'air, dont le nombre de Prandtl (Pr) est de 0,71, est le fluide de travail utilisé, et les
nombres de Reynolds considérés vont de 12,000 à 32,000. Les équations turbulentes sont résolues à
l’aide de la méthode des volumes finis. L'algorithme de discrétisation SIMPLE et le modèle de
turbulence (k-ε) ont également été utilisés pour décrire la structure turbulente. Le domaine de calcul
est validé par trois étapes distinctes. La première est l’indépendance de maillage, la deuxième est la
validation qui est basée sur les résultats numériques et expérimentaux, et la troisième est la
vérification dans le cas d’un canal d'air rectangulaire lisse.
En particulier, les lignes de courant, les champs de vitesse moyenne, axiale et transversale, les
champs de pression dynamique, l’énergie cinétique turbulente, l’intensité turbulente, la viscosité
turbulente et température, les profils de vitesse axiale adimensionnelle, les nombres de Nusselt local
et moyen normalisés, coefficients de frottement normaux locaux et moyens, et les facteurs
d'amélioration thermique sont obtenus à dans les conditions de température constante le long de la
paroi supérieure du canal. Les résultats de cette thèse sont d’une importance particulière pour une
conception optimale des capteurs solaires. |
|