Author: ABDELKADER.. BOUDJEMAA
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Languages : fr
Pages : 184
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CETTE ETUDE ENTRE DANS LE CADRE DE L'ANALYSE DES TRANSFERTS TURBULENTS DE CHALEUR EN ECOULEMENT DE CONVECTION LIBRE. IL S'AGIT D'ETUDIER UN ECOULEMENT DE TURBULENCE DE GRILLE EN CONVECTION NATURELLE DONT LES DIMENSIONS CARACTERISTIQUES SONT RELATIVEMENT GRANDES AVEC DES ECARTS MODERES DE TEMPERATURE DANS LA ZONE ETABLIE. L'ECRITURE DES EQUATIONS STATISTIQUES AUX CORRELATIONS MET EN EVIDENCE LE ROLE DE LA VARIATION DE MASSE VOLUMIQUE; LE BILAN ENERGETIQUE MESURE ET DEDUIT DE CES EQUATIONS EST COMPARE A CELUI DE LA TURBULENCE DE GRILLE EN CONVECTION FORCEE. L'ANALYSE SPECTRALE MONTRE QUE LE SPECTRE UNIDIMENSIONNEL DES FLUCTUATIONS DE TEMPERATURE DIFFERE NOTABLEMENT DE CELUI DES FLUCTUATIONS LONGITUDINALES DE VITESSE: LE SPECTRE DE TEMPERATURE EST DECALE VERS LES FREQUENCES ELEVEES PAR RAPPORT A CELUI DE LA VITESSE SI UNE CORRESPONDANCE ENTRE FREQUENCE ET NOMBRES D'ONDES EST DEVELOPPEE A PARTIR DE LA MESURE DE CORRELATIONS SPATIO-TEMPORELLES DEFINISSANT UNE VITESSE DE CONVECTION, ON OBTIENT UNE ASSEZ BONNE ANALOGIE ENTRE LES SPECTRES PRESENTES EN NOMBRES D'ONDES. LES MESURES CORRESPONDANT A DES CONFIGURATIONS DIFFERENTES CONCERNANT LA DIMENSION DES MAILLES DES GRILLES CINEMATIQUE ET THERMIQUE FONT APPARAITRE QUE LES EFFETS DE MEMOIRE DES CONDITIONS INITIALES ET DES CONDITIONS EXTERIEURES SONT SIGNIFICATIFS, EN PARTICULIER SUR LES MECANISMES DE PRODUCTION. LES MESURES DE CORRELATIONS SPATIO-TEMPORELLES DE VITESSE ET DE TEMPERATURE DANS LA DIRECTION DE L'ECOULEMENT MONTRENT QUE L'HYPOTHESE DE TAYLOR N'EST PAS APPLICABLE POUR LE CHAMP DE TEMPERATURE ALORS QU'ELLE SEMBLE ASSEZ VERIFIEE POUR LE CHAMP DE VITESSE
Author: IDRISSA.. KOUDOUGOU
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Languages : fr
Pages : 175
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CE MEMOIRE PRESENTE UNE ETUDE EXPERIMENTALE DE LA STRUCTURE TURBULENTE D'UN ECOULEMENT DE CONVECTION NATURELLE DANS UN DIEDRE RECTANGULAIRE CONSTITUE D'UNE PAROI VERTICALE FROIDE ET D'UNE PAROI HORIZONTALE CHAUDE, SUSCEPTIBLE DE SIMULER L'ENVIRONNEMENT CLIMATIQUE D'UNE CELLULE D'HABITATION CHAUFFEE PAR LE BAS. APRES AVOIR PRESENTE UNE SYNTHESE D'APPROCHES DE LA CONVECTION NATURELLE AU VOISINAGE DE LA PLAQUE PLANE ET DANS UN DIEDRE, NOUS DECRIVONS PAR LA SUITE LES ELEMENTS CONSTITUTIFS DE NOTRE DISPOSITIF EXPERIMENTAL ET AUSSI LES CAPTEURS DE VITESSE ET DE TEMPERATURE, EN INSISTANT SUR LE SYSTEME D'EXPLORATION UTILISE ET PERMETTANT AINSI DE MIEUX ANALYSER L'ECOULEMENT SANS TROP LE PERTURBER. LA MESURE DES VALEURS MOYENNES DES CHAMPS DE VITESSE ET DE TEMPERATURE AINSI QUE LEURS FLUCTUATIONS, A PERMIS DE CARACTERISER LA STRUCTURE GLOBALE DE L'ECOULEMENT AUSSI BIEN QUALITATIVEMENT QUE QUANTITATIVEMENT. LES INSTABILITES THERMIQUES DE L'ECOULEMENT LOCALISEES AU VOISINAGE DES PAROIS ET PRES DE L'ARETE CENTRALE ONT ETE ANALYSEES EN FAISANT APPEL AUX ANALYSES STATISTIQUES, SPATIALES, SPATIO-TEMPORELLES ET SPECTRALES, NOUS PERMETTANT AINSI DE PRECISER LA STRUCTURE FINE DE L'ECOULEMENT
Author: ALBERT.. NDAME
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Languages : fr
Pages : 360
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DANS CE MEMOIRE, NOUS ETUDIONS EXPERIMENTALEMENT LA CONVECTION NATURELLE DE L'AIR MIS EN MOUVEMENT DANS UNE CAVITE DE RAPPORT DE FORME VERTICALE EGALE A 4, AYANT DEUX PAROIS VERTICALES DIFFERENTIELLEMENT CHAUFFEES. CETTE ETUDE NOUS PERMET DE DECRIRE DE FACON DETAILLEE, LES DIFFERENTS REGIMES D'ECOULEMENT RENCONTRES, DEPUIS L'ETAT STATIONNAIRE JUSQU'A L'ETAT CHAOTIQUE PROCHE DE LA TURBULENCE. L'ECOULEMENT PRINCIPAL SUJET AUX INSTABILITES, SE PRODUIT DANS LES COUCHES LIMITES MONTANTES OU DESCENDANTES LE LONG DES PAROIS VERTICALES. AUX FAIBLES ECARTS DE TEMPERATURE ENTRE CES PAROIS ACTIVES, L'ECOULEMENT EST STATIONNAIRE. LORSQUE L'ECART DE TEMPERATURE AUGMENTE, NOUS MONTRONS QUE LA PERTE DE STABILITE DE L'ECOULEMENT S'EFFECTUE AU PROFIT D'UN ECOULEMENT MONOPERIODIQUE DE HAUTE OU DE BASSE FREQUENCE, A TRAVERS UNE BIFURCATION DE HOPF SUPERCRITIQUE, SUIVANT LA PROFONDEUR DE LA CAVITE, PUIS BIPERIODIQUE A DEUX FREQUENCES ENSUITE QUASI PERIODIQUE A TROIS FREQUENCES ET ENFIN CHAOTIQUE POUR DES VALEURS DE RAYLEIGH ELEVEES. NOUS METTONS AUSSI EN EVIDENCE EXPERIMENTALEMENT LA POSSIBILITE D'EXISTENCE DES SOLUTIONS MULTIPLES DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES
Author: THIERRY de LORENZO
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Languages : fr
Pages : 180
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CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE STATIONNAIRE ET TRANSITOIRE D'UN ECOULEMENT LAMINAIRE DE CONVECTION NATURELLE LE LONG D'UNE SURFACE PLANE VERTICALE CHAUFFEE A TEMPERATURE OU A FLUX IMPOSE. NOUS AVONS ETUDIE, PAR METHODE DIFFERENTIELLE, LE COMPORTEMENT D'UN FLUIDE APRES UN ECHELON POSITIF (ECHAUFFEMENT) ET/OU NEGATIF DE FLUX (RELAXATION). APRES UN ECHAUFFEMENT NOUS AVONS OBSERVE QUE LES CHAMPS DE TEMPERATURE ET DE VITESSE SUBISSENT UN DEPASSEMENT DE LA VALEUR STATIONNAIRE, PENDANT UN COURT INSTANT. DANS LE CAS D'UNE RELAXATION LES EPAISSEURS DE COUCHES LIMITES DYNAMIQUE ET THERMIQUE NE DIMINUENT PAS A MESURE QUE LE TEMPS CROIT MAIS RESTENT CONSTANTES AVANT DE S'EVANOUIR. NOUS AVONS AUSSI MONTRE QUE LE TRANSFERT DE CHALEUR EST OPTIMUM LORSQUE LE FLUIDE, INITIALEMENT AU REPOS, EST SOUMIS A DES CRENEAUX CONSECUTIFS DE FLUX DU TYPE SUR-ECHAUFFEMENT SUIVI D'UN SOUS-ECHAUFFEMENT. LES FREQUENCES DE CHAUFFAGE ET DE RELAXATION DOIVENT ALORS ETRE CHOISIES DE FACON A CE QUE L'ECOULEMENT RESTE TOUJOURS CONDUCTIF. NOUS AVONS ENSUITE RESOLU LES DIFFERENTS SYSTEMES D'EQUATIONS GRACE A LA METHODE INTEGRALE DE KARMAN-POHLHAUSEN, LES PROFILS DE VITESSE ET DE TEMPERATURE ETANT APPROCHE PAR DES POLYNOMES D'ORDRE 4. NOUS AVONS MONTRE QUE LE RAPPORT DES EPAISSEURS DES COUCHES LIMITES THERMIQUE ET DYNAMIQUE NE DEPEND QUE DU FLUIDE CONSIDERE AUSSI BIEN EN REGIME STATIONNAIRE, QUE TRANSITOIRE. NOUS AVONS AUSSI MONTRE QUE LES EVOLUTIONS TEMPORELLES DU DEBIT DE FLUIDE DEPLACE ET DU COEFFICIENT D'ECHANGE SE SCINDENT EN DEUX CLASSES CORRESPONDANT AUX GAZ ET AUX LIQUIDES. ENFIN NOUS AVONS VISUALISE PAR TOMOGRAPHIE LASER UN ECOULEMENT D'EAU LE LONG D'UNE PAROI VERTICALE, ET GRACE A UN APPAREIL PHOTOGRAPHIQUE NUMERIQUE NOUS AVONS DONNE DIFFERENTES VUES DE L'EPAISSEUR DE LA COUCHE LIMITE DYNAMIQUE DEPUIS L'INSTANT OU ELLE SE CREE JUSQU'A CE QU'ELLE ATTEIGNE SON REGIME ETABLI.
Author: Laurent Davoust
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Languages : fr
Pages : 230
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LORS DE LA CROISSANCE DES MONOCRISTAUX SEMI-CONDUCTEURS A PARTIR D'UN BAIN FONDU, LA CONVECTION NATURELLE GOUVERNE DE MANIERE DETERMINANTE LES TRANSFERTS DE MASSE ET DE CHALEUR. COMME LA MICRO-GRAVITE, L'IMPOSITION D'UN CHAMP MAGNETIQUE PERMANENT SUR LE BAIN - ELECTRO-CONDUCTEUR - EST UN MOYEN DE STABILISER, DE REORGANISER L'ECOULEMENT DE CONVECTION NATURELLE ET, FINALEMENT, DE LE FREINER AFIN DE S'APPROCHER AU MIEUX DES CONDITIONS IDEALES D'UN TRANSPORT DIFFUSIF DES ESPECES CHIMIQUES. DANS UN PREMIER TEMPS, UNE SYNTHESE DES CONNAISSANCES ACQUISES SUR LES ECOULEMENTS THERMOGRAVITAIRES, MAGNETOHYDRODYNAMIQUES (MHD) OU NON, EST PRESENTEE. PUIS, SUR LA BASE DU DISPOSITIF EXPERIMENTAL MASCOT (MAGNETIC STABILISATION OF CONVECTION AND TURBULENCE), LES PHENOMENES QUI GOUVERNENT L'ECOULEMENT THERMOGRAVITAIRE MHD DU MERCURE DANS UNE CAVITE CYLINDRIQUE HORIZONTALE ELANCEE, SOUMISE A LA FOIS A UN CHAMP MAGNETIQUE UNIFORME ET A UN GRADIENT DE TEMPERATURE HORIZONTAL, SONT MIS EN EVIDENCE PUIS INTERPRETES A L'AIDE DE LA MHD. DANS CETTE CONFIGURATION PARTICULIERE, LES COUCHES DE HARTMANN DEMEURENT ELECTRIQUEMENT INACTIVES. L'INERTIE N'INFLUENCE L'ECOULEMENT QUE LOCALEMENT (AUX EXTREMITES DE LA CAVITE), ET SURTOUT DANS LE CAS OU LA CONVECTION EST INTENSE (A GRAND NOMBRE DE GRASHOFF). AILLEURS, LE COUPLAGE ENTRE COURANTS ELECTRIQUES INDUITS ET DISTRIBUTION DE TEMPERATURE EST ILLUSTRE PAR L'EQUILIBRE ENTRE LE ROTATIONNEL DE LA FORCE DE LAPLACE ET LE ROTATIONNEL DE LA FORCE DE FLOTTABILITE. CET EQUILIBRE PILOTE L'ECOULEMENT POUR UN NOMBRE DE RAYLEIGH MODIFIE, DIT EFFECTIF, SUFFISAMMENT FAIBLE. UNE SIMULATION NUMERIQUE 3-D AUX ELEMENTS FINIS DE CET ECOULEMENT (LAMINAIRE) APPORTE UNE CONFIRMATION SATISFAISANTE DE CES RESULTATS EXPERIMENTAUX. CE MEMOIRE EST L'ETUDE DE LA TRANSITION DE CET ECOULEMENT VERS LA TURBULENCE, A L'AIDE DE L'EXPERIENCE MASCOT. TROIS ONDES OSCILLANTES PROGRESSIVES OU STATIONNAIRES SONT CLAIREMENT IDENTIFIEES PENDANT LA TRANSITION. SI LA CONVENTION EST INTENSE, CES ONDES INTERAGISSENT AVEC DES INSTABILITES STATIONNAIRES EVOLUANT FAIBLEMENT DANS LE TEMPS. LE COUPLAGE NON-LINEAIRE ASSOCIE AU TERME DE CONVECTION DANS L'EQUATION DE L'ENERGIE ENGENDRE UNE BIFURCATION SOUS-CRITIQUE. PUIS, SI LE REGIME D'ECOULEMENT EST FAIBLEMENT CONVECTIF, LE CHAOS SURVIENT A LA SUITE D'UNE BIFURCATION SUPERCRITIQUE DE HOPF. CES RESULTATS OUVRENT DES PERSPECTIVES DE DEVELOPPEMENT TECHNOLOGIQUE POUR LE PROCEDE BRIDGMAN DE CROISSANCE CRISTALLINE. ET PLUS GENERALEMENT, CE PROGRES DANS LA COMPREHENSION DE LA CONVECTION NATURELLE MHD POURRAIT S'APPLIQUER DANS D'AUTRES SITUATIONS: EN GENIE METALLURGIQUE OU DANS LES COUVERTURES TRITIGENES DU FUTUR REACTEUR DE FUSION THERMONUCLEAIRE
Author: FETHI.. ABCHA
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Languages : fr
Pages : 262
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ON S'INTERESSE AUX ECOULEMENTS DE CONVECTION NATURELLE EN CAVITE ANNULAIRE VERTICALE DIFFERENTIELLEMENT CHAUFFEE. DANS UN PREMIER TEMPS, ON MET EN EVIDENCE, DANS LE CAS D'UNE FENTE DE HAUTEUR INFINIE, UNE CLASSE DE SOLUTIONS ANALYTIQUES MONO-DIMENSIONNELLES, QUI DEPEND D'UN PARAMETRE APPELE PARAMETRE DE STRATIFICATION. LES SOLUTIONS OBTENUES POUR DIFFERENTES VALEURS DE CE PARAMETRE REPRODUISENT LES DIFFERENTS REGIMES D'ECOULEMENT (CONDUCTION, TRANSITION ET COUCHE LIMITE), RENCONTRES DANS UNE CAVITE ANNULAIRE DE RAPPORT DE FORME FINI, CHAUFFEE ET REFROIDIE LATERALEMENT A FLUX CONSTANT. ON ETUDIE ENSUITE LA STABILITE LINEAIRE DE CETTE CLASSE DE SOLUTIONS, EN DISCRETISANT L'EQUATION D'ORR-SOMMERFELD PAR UNE METHODE PSEUDO-SPECTRALE DE COLLOCATION CHEBYSHEV ET EN RESOLVANT LE PROBLEME AUX VALEURS PROPRES CORRESPONDANT. ON EXAMINE LES EFFETS DE LA STRATIFICATION, DE LA COURBURE ET DU NOMBRE DE PRANDTL SUR LA STABILITE DE CETTE SOLUTION. UNE ANALYSE DU BILAN ENERGETIQUE DES PERTURBATIONS PERMET DE CONCLURE SUR L'ORIGINE HYDRODYNAMIQUE OU THERMIQUE DE L'INSTABILITE. ON EFFECTUE ENFIN QUELQUES SIMULATIONS NUMERIQUES DU PROBLEME NON-LINEAIRE EN INTEGRANT LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES COMPLETES PAR VOIE PSEUDO-SPECTRALE DE COLLOCATION CHEBYSHEV ET UNE TECHNIQUE DE TYPE UZAWA POUR LE MAINTIEN DE L'INCOMPRESSIBILITE. ON CONFIRME AINSI LES RESULTATS DE L'ETUDE DE STABILITE LINEAIRE. ON S'INTERESSE ALORS A LA DYNAMIQUE DES SOLUTIONS OBTENUES POUR DES VALEURS TRES SUPERCRITIQUES DU NOMBRE DE RAYLEIGH
Author: ALAIN.. EYRAUD
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Languages : fr
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LES ECOULEMENTS D'AIR QUI PRENNENT NAISSANCE SOUS L'EFFET DE SOLS GELES (VENTS CATABATIQUES) OU RECHAUFFES PAR RAYONNEMENT SOLAIRE (VENTES ANABATIQUES), LE LONG DE NOS MONTAGNES, SONT A L'ORIGINE DE BROUILLARDS, DE SITUATIONS DE GEL OU ENCORE DE TRANSFERT DE POLLUTION. CE TRAVAIL VISE A DECRIRE LA STRUCTURE D'UN ECOULEMENT DE CONVECTION NATURELLE SOUS UNE PLAQUE PLANE CHAUFFEE DONT L'INCLINAISON VARIE DE LA POSITION VERTICALE A 45#O, AINSI QUE LE PROCESSUS DE TRANSFERT DE CHALEUR DONT IL EST LE SIEGE. POUR TROIS INCLINAISONS, 0#O, 15#O ET 45#O, ET A PARTIR DE MESURES DES TEMPERATURES ET DES VITESSES INSTANTANEES, DE NOMBREUX PARAMETRES SONT DETERMINES, DISTRIBUTION DES VITESSES ET DES TEMPERATURES MOYENNES, FLUX DE CHALEURS, TENSIONS DE FROTTEMENT, INTENSITE DE TURBULENCE DE VITESSE ET DE TEMPERATURE, COEFFICIENT DE CORRELATION. AINSI EST DONNEE UNE DESCRIPTION DE LA ZONE DE TRANSITION ET DE LA ZONE PLEINEMENT TURBULENTE EN FONCTION DE L'INCLINAISON DE LA PAROI. IL EST MONTRE EN PARTICULIER QUE L'INCLINAISON EST UN FACTEUR STABILISANT DE L'ECOULEMENT. COMME POUR UNE PAROI VERTICALE, L'EPAISSISSEMENT DE L'ECOULEMENT AU NIVEAU DE LA REGION DE TRANSITION S'ACCOMPAGNE D'UNE FORTE ARRIVEE D'AIR FROID PROVENANT DE L'EXTERIEUR. DANS LA ZONE PLEINEMENT TURBULENTE SITUEE AU-DELA, CE PHENOMENE SEMBLE PERSISTER MAIS DE FACON MOINS MARQUEE QUAND LA PAROI EST INCLINEE, ALORS QU'IL EST INEXISTANT PLAQUE VERTICALE. LES RESULTATS PRESENTES DECRIVENT EN OUTRE L'EVOLUTION DE CES CARACTERISTIQUES SELON LA DISTANCE DE LA PAROI
Author: JONG HO LEE.
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Languages : fr
Pages : 354
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ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE DES TRANSFERTS D'IMPULSION ET DE CHALEUR EN REGIME LAMINAIRE TRANSITOIRE DANS UN CYLINDRE VERTICAL PARTIELLEMENT REMPLI D'UN FLUIDE NEWTONIEN. ON EXAMINE LE CAS OU LES PAROIS DU CYLINDRE SONT A UNE TEMPERATURE CONSTANTE ET CELUI OU ELLES SONT TRAVERSEES PAR DES FLUX DE CHALEUR DE DENSITE CONSTANTE. ON INTRODUIT DANS LES EQUATIONS LA FONCTION DE COURANT ET LE ROTATIONNEL DE LA VITESSE ET ON CALCULE LES CHAMPS DE VITESSE ET DE TEMPERATURE PAR UNE METHODE AUX DIFFERENCES-FINIES EXPLICITES ASSOCIEE A UNE ETUDE DE STABILITE. DE NOMBREUX ECOULEMENTS SECONDAIRES ACCOMPAGNANT L'ECOULEMENT PRINCIPAL SONT MIS EN EVIDENCE
Author: SASSI.. BEN NASRALIAH
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Languages : fr
Pages : 136
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ETUDE D'UN ECOULEMENT LAMINAIRE PERMANENT EN CONVECTION NATURELLE ENGENDRE PAR DES EFFETS COMBINES DE CHALEUR ET DE MASSE SUR UNE PLAQUE VERTICALE CHAUFFEE A DENSITE DE FLUX VARIABLE SUIVANT LA HAUTEUR. RESOLUTION DU SYSTEME D'EQUATIONS PAR UNE METHODE NUMERIQUE ET PAR DES METHODES SEMI-ANALYTIQUES. COMPARAISON ENTRE LES DIFFERENTES METHODES. PRESENTATION DE RESULTATS POUR L'EVAPORATION DE L'EAU DANS L'AIR. VERIFICATION EXPERIMENTALE DU MODELE THEORIQUE
Author: N. D
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Languages : fr
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.
