TRANSFERTS THERMIQUES EN ECOULEMENT OSCILLANT DANS UNE CONDUITE CYLINDRIQUE PDF Download
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Author: PASCALE.. BOUVIER
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 198
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Book Description
LES MODELES ACTUELS UTILISES POUR SIMULER LES CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT DES MOTEURS STIRLING NE PERMETTENT PAS DE PREDIRE LES PERFORMANCES DE CES MACHINES AVEC UNE PRECISION SATISFAISANTE. CELA EST DU, EN GRANDE PARTIE, A L'UTILISATION DE CORRELATIONS NON ADAPTEES A L'ECOULEMENT OSCILLANT POUR LE CALCUL DES DISSIPATIONS VISQUEUSES ET DES TRANSFERTS DE CHALEUR. APRES UNE VASTE ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE, NOUS DISCUTONS, DANS LA PREMIERE PARTIE DE NOTRE TRAVAIL, DES DIFFERENTES MANIERES DE DEFINIR LE COEFFICIENT D'ECHANGE DANS LE CADRE DES ECOULEMENTS OSCILLANTS, ET DES LIMITES DE CES DEFINITIONS. NOUS PRESENTONS ENSUITE DE NOUVELLES SOLUTIONS ANALYTIQUES AU PROBLEME DU TRANSFERT THERMIQUE PARIETAL EN ECOULEMENT LAMINAIRE INCOMPRESSIBLE OSCILLANT. CES SOLUTIONS METTENT, ENTRE AUTRES, EN EVIDENCE LA GRANDE SENSIBILITE DES TRANSFERTS THERMIQUES AU TYPE DE CONDITIONS AUX FRONTIERES ET A LA POSITION AXIALE CONSIDEREE. AFIN DE MIEUX CARACTERISER LES TRANSFERTS DE CHALEUR INSTATIONNAIRES AU SEIN DES ECHANGEURS DES MOTEURS STIRLING, ET, A TERME, D'OBTENIR DES CORRELATIONS MIEUX ADAPTEES, NOUS AVONS, DANS UNE SECONDE ET IMPORTANTE PARTIE DE NOTRE TRAVAIL, CONCU ET REALISE UN BANC EXPERIMENTAL DESTINE A COUVRIR LES CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT DES MOTEURS STIRLING LES PLUS COURANTS. EN ECOULEMENT OSCILLANT COMPLETEMENT DEVELOPPE, NOUS AVONS EFFECTUE DES MESURES DE VITESSE PAR ANEMOMETRIE LASER AINSI QUE DES MESURES DE TEMPERATURE DANS LE FLUIDE ET A L'INTERIEUR DE LA PAROI, A L'AIDE D'UNE SONDE EQUIPEE D'UN THERMOCOUPLE DE 12 MICRONS ET D'UN CAPTEUR DE FLUX PARIETAL. NOUS AVONS VERIFIE QUE L'ECOULEMENT GENERE ETAIT BIEN SINUSOIDAL ET AXISYMETRIQUE. POUR DES FREQUENCES ET DES AMPLITUDES D'OSCILLATION VARIEES, LES MESURES DE VITESSE ET DE TEMPERATURE DANS LE FLUIDE NOUS ONT PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LES CARACTERISTIQUES DE LA TRANSITION DE L'ECOULEMENT LAMINAIRE VERS L'ECOULEMENT TURBULENT. DANS NOS CONDITIONS EXPERIMENTALES, NOUS AVONS VERIFIE QUE LES VARIATIONS TEMPORELLES DE TEMPERATURE DANS LA PAROI SONT TRES FAIBLES ET QUE LES VARIATIONS DE PRESSION LOCALE ENGENDRENT DES VARIATIONS TEMPORELLES DE TEMPERATURE ASSEZ IMPORTANTES DANS LE FLUIDE. LES MESURES EFFECTUEES PERMETTENT DE DETERMINER LE COEFFICIENT GLOBAL D'ECHANGE, DE LA PAROI EXTERIEURE VERS LE FLUIDE, AINSI QUE LES CONDITIONS LOCALES DU TRANSFERT THERMIQUE, A L'INTERFACE FLUIDE/PAROI.
Author: PASCALE.. BOUVIER
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Languages : fr
Pages : 198
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LES MODELES ACTUELS UTILISES POUR SIMULER LES CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT DES MOTEURS STIRLING NE PERMETTENT PAS DE PREDIRE LES PERFORMANCES DE CES MACHINES AVEC UNE PRECISION SATISFAISANTE. CELA EST DU, EN GRANDE PARTIE, A L'UTILISATION DE CORRELATIONS NON ADAPTEES A L'ECOULEMENT OSCILLANT POUR LE CALCUL DES DISSIPATIONS VISQUEUSES ET DES TRANSFERTS DE CHALEUR. APRES UNE VASTE ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE, NOUS DISCUTONS, DANS LA PREMIERE PARTIE DE NOTRE TRAVAIL, DES DIFFERENTES MANIERES DE DEFINIR LE COEFFICIENT D'ECHANGE DANS LE CADRE DES ECOULEMENTS OSCILLANTS, ET DES LIMITES DE CES DEFINITIONS. NOUS PRESENTONS ENSUITE DE NOUVELLES SOLUTIONS ANALYTIQUES AU PROBLEME DU TRANSFERT THERMIQUE PARIETAL EN ECOULEMENT LAMINAIRE INCOMPRESSIBLE OSCILLANT. CES SOLUTIONS METTENT, ENTRE AUTRES, EN EVIDENCE LA GRANDE SENSIBILITE DES TRANSFERTS THERMIQUES AU TYPE DE CONDITIONS AUX FRONTIERES ET A LA POSITION AXIALE CONSIDEREE. AFIN DE MIEUX CARACTERISER LES TRANSFERTS DE CHALEUR INSTATIONNAIRES AU SEIN DES ECHANGEURS DES MOTEURS STIRLING, ET, A TERME, D'OBTENIR DES CORRELATIONS MIEUX ADAPTEES, NOUS AVONS, DANS UNE SECONDE ET IMPORTANTE PARTIE DE NOTRE TRAVAIL, CONCU ET REALISE UN BANC EXPERIMENTAL DESTINE A COUVRIR LES CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT DES MOTEURS STIRLING LES PLUS COURANTS. EN ECOULEMENT OSCILLANT COMPLETEMENT DEVELOPPE, NOUS AVONS EFFECTUE DES MESURES DE VITESSE PAR ANEMOMETRIE LASER AINSI QUE DES MESURES DE TEMPERATURE DANS LE FLUIDE ET A L'INTERIEUR DE LA PAROI, A L'AIDE D'UNE SONDE EQUIPEE D'UN THERMOCOUPLE DE 12 MICRONS ET D'UN CAPTEUR DE FLUX PARIETAL. NOUS AVONS VERIFIE QUE L'ECOULEMENT GENERE ETAIT BIEN SINUSOIDAL ET AXISYMETRIQUE. POUR DES FREQUENCES ET DES AMPLITUDES D'OSCILLATION VARIEES, LES MESURES DE VITESSE ET DE TEMPERATURE DANS LE FLUIDE NOUS ONT PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LES CARACTERISTIQUES DE LA TRANSITION DE L'ECOULEMENT LAMINAIRE VERS L'ECOULEMENT TURBULENT. DANS NOS CONDITIONS EXPERIMENTALES, NOUS AVONS VERIFIE QUE LES VARIATIONS TEMPORELLES DE TEMPERATURE DANS LA PAROI SONT TRES FAIBLES ET QUE LES VARIATIONS DE PRESSION LOCALE ENGENDRENT DES VARIATIONS TEMPORELLES DE TEMPERATURE ASSEZ IMPORTANTES DANS LE FLUIDE. LES MESURES EFFECTUEES PERMETTENT DE DETERMINER LE COEFFICIENT GLOBAL D'ECHANGE, DE LA PAROI EXTERIEURE VERS LE FLUIDE, AINSI QUE LES CONDITIONS LOCALES DU TRANSFERT THERMIQUE, A L'INTERFACE FLUIDE/PAROI.
Author: Dominique Marchio
Publisher: Presses des MINES
ISBN: 2911762932
Category : Heat
Languages : fr
Pages : 42
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Author: Adel El Ouardighi
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Languages : fr
Pages : 314
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On se propose d'étudier numériquement et expérimentalement les lois de l'écoulement et du transfert de chaleur pour des fluides newtoniens et non newtoniens thermodépendants, en écoulement laminaire dans une conduite cylindrique de section circulaire et dans un espace situé entre deux plaques planes semi-infinies, chauffées à la paroi à densité de flux de chaleur ou à température constantes. On s'intéresse aux fluides pseudoplastiques dont le comportement peut être modélisé par la loi puissance d'Ostwald. On met clairement en évidence l'incidence d'un champ thermique imposé sur la distribution des vitesses, sur les lois de perte charge et sur les lois de transfert de chaleur qui en résultent. Outre les paramètres classiques, on propose pour le coefficient de frottement et le coefficient d'échange de chaleur des corrélations, qui tiennent compte d'un nouveau groupement adimensionnel dû à la thermodépendance
Author: Brun, Belouaggadia,
Publisher: Éditions Cépaduès
ISBN: 2364935121
Category : Science
Languages : fr
Pages : 13
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4e de couv. : "Ce livre traite essentiellement des connaissances de base nécessaires à la compréhension et au traitement des échanges thermiques qui jouent un rôle important dans de très nombreux processus naturels, industriels et domestiques. L'ouvrage est classiquement divisé en trois parties correspondant aux trois mécanismes gouvernant ces échanges : conduction, convection, rayonnement. Dans chaque partie, après l'exposé des phénomènes physiques et la formulation propre à chaque mode d'échange, on développe les méthodes de détermination des flux de chaleur et des champs de température qui conditionnent ces transferts thermiques. Des configurations et situations spécifiques pouvant servir de modèle à des cas pratiques plus complexes sont particulièrement examinées et des exercices d'application sont proposés. L'ouvrage est destiné aux étudiants engagés dans des filières scientifiques traitant des échanges thermiques (licence, master, école d'ingénieur...) et également à des techniciens et ingénieurs souhaitant acquérir des connaissances dans le domaine des transferts thermiques"
Author: Jean-Luc Battaglia
Publisher: Dunod
ISBN: 2100816411
Category : Science
Languages : fr
Pages : 288
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Ce manuel aborde la résolution des problèmes d’énergétique et de transferts thermiques à l’échelle macroscopique. Après un rappel de thermodynamique, l’ouvrage décrit la modélisation des transferts de chaleur. Les transferts par conduction, convection et rayonnement sont expliqués en détail. Chaque cas expose l’origine physique des transferts puis les outils de modélisation permettant de traiter les problèmes rencontrés en pratique. Cette nouvelle édition est complétée de nouveaux exemples illustrant les concepts de thermodynamique propres à l’énergétique. La conduction en régime transitoire est également abordée. Chaque chapitre propose un exposé pédagogique des connaissances de base en thermique, accompagné d’exercices corrigés.
Author: JEAN-LOUIS.. LAPORTE
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Languages : fr
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EQUATIONS GENERALES DES PHENOMENES COUPLES: TRANSFERT RADIATIF, TRANSFERT THERMIQUE, CONVECTION, DIFFUSION, REACTIONS CHIMIQUES. TRANSFERT DE CHALEUR DANS LA ZONE D'ENTREE D'UNE CONDUITE CYLINDRIQUE, SEMI-INFINIE, DE SECTION CIRCULAIRE. RESOLUTION NUMERIQUE DES EQUATIONS DE TRANSFERT
Author: IDRISS.. MOUDACHIROU
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Languages : fr
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ON SE PROPOSE D'ETUDIER NUMERIQUEMENT ET EXPERIMENTALEMENT DES LOIS DE L'ECOULEMENT ET DU TRANSFERT DE CHALEUR POUR DES FLUIDES NON NEWTONIENS THERMODEPENDANTS, EN ECOULEMENT LAMINAIRE DANS UNE CONDUITE CYLINDRIQUE DE SECTION CIRCULAIRE, CHAUFFEES A LA PAROI A DENSITE DE FLUX DE CHALEUR. ON S'INTERESSE AUX FLUIDES PSEUDOPLASTIQUES DONT LE COMPORTEMENT PEUT ETRE MODELISE PAR LA LOI DE MARSCHEL-BULKLEY. ON MET CLAIREMENT EN EVIDENCE L'INCIDENCE D'UN CHAMP THERMIQUE IMPOSE SUR LA DISTRIBUTION DES VITESSES, SUR LES LOIS DE PERTE CHARGE ET SUR LES LOIS DE TRANSFERT DE CHALEUR QUI EN RESULTENT. OUTRE LES PARAMETRES CLASSIQUES, ON PROPOSE POUR LE COEFFICIENT DE FROTTEMENT ET LE COEFFICIENT D'ECHANGE DE CHALEUR DES CORRELATIONS
Author: Rani Taher
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Languages : fr
Pages : 117
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L'essentiel de mon travail de recherche porte sur l'étude des instabilités thermoconvectives en convection mixte. Il comporte aussi bien des aspects expérimentaux que numériques.Dès qu'un fluide est chauffé, en présence ou non d'un écoulement forcé, des instabilités apparaissent en fonction des différents paramètres (thermiques, opératoires, géométrie,..). Pour ce qui est des dispositifs parcourus par un écoulement de convection mixte, la bibliographie est très riche concernant les écoulements de fluides tel que l'air mais reste limitée pour tout ce qui est écoulement d'eau et surtout dans les configurations avec une condition aux limites de flux imposé. Récemment, ces études ont suscité un intérêt pour les applications industrielles telles que la CVD et les échangeurs de chaleur en général et certains phénomènes naturels tels que la météo. Faisant suite à une série d'études d'écoulements de convection mixte, notamment en conduite cylindrique soumise à un flux uniforme à la paroi (coexistence de gradients thermiques horizontal et vertical), rectangulaire avec un gradient thermique horizontal et rectangulaire avec un gradient thermique vertical ; dans ce dernier cas, le rapport d'aspect considéré était égal à 2 ce qui a introduit des effets de bords non négligeables sur le développement des instabilités. L'objectif de mon travail était de comprendre le déclenchement des instabilités dans le cas du gradient thermique vertical sans subir les effets de bords. Ainsi, j'ai étudié l'écoulement de convection mixte dans un canal horizontal, à section rectangulaire, de grand rapport d'aspect transversal (B=10), chauffé uniformément par le bas à flux constant pour les paramètres de fonctionnement suivants : 20 ≤ Re ≤ 200, 0 ≤ Ra ≤ 106, Pr = 7. Les techniques de visualisation que j'ai mises en place m'ont permis de mettre en évidence l'existence de deux mécanismes d'initiation des rouleaux longitudinaux dans ce type de configuration. Pour les faibles valeurs du nombre de Rayleigh, les rouleaux sont initiés le long des parois latérales et se propagent progressivement jusqu'à envahir toute la section droite par un effet de cascade visqueuse. Au-delà d'une valeur critique du nombre de Rayleigh, de nombreuses paires de rouleaux apparaissent simultanément à une même abscisse, dans la zone centrale de la section droite, indépendamment du premier mécanisme grâce à une instabilité du type Rayleigh Bénard. Ces deux mécanismes d'initiation ont été observés expérimentalement et numériquement. La condition de flux imposé à la paroi basse fait que l'établissement thermique n'est jamais atteint ; nous assistons dans ce cas à une évolution longitudinale du régime d'écoulement qui peut s'étaler le long du canal. Ainsi, j'ai mis en évidence quatre zones d'écoulement : une zone I d'entrée ou de formation des rouleaux ; une zone II établie où les rouleaux longitudinaux ont envahi toute la section droite, ces rouleaux sont stationnaires ; une zone III correspondant au régime déstabilisé où les rouleaux adoptent un comportement chaotique et enfin la zone IV qui correspond au régime turbulent, les rouleaux ne sont plus identifiables. J'ai déterminé en fonction des paramètres de contrôle les longueurs caractéristiques pour les différentes zones et proposé des corrélations permettant de les calculer en fonction des nombres de Reynolds et de Rayleigh. Pour l'analyse thermique de ce type d'écoulement, j'ai développé et exploité une technique de fluorescence induite par plan laser (PLIF) pour déterminer le champ thermique dans les différentes sections transversales du canal pour les différentes gammes des paramètres. Cette caractérisation a également été effectuée numériquement. Les champs de température obtenus dans les différentes sections droites fluide ont permis la détermination du transfert de chaleur, notamment le nombre de Nusselt. J'ai déterminé le nombre de Nusselt à la paroi chauffée, moyenné dans la direction transversale Y et représenté sa variation selon la direction longitudinale X pour diverses valeurs du nombre de Rayleigh et de Reynolds. On retrouve la signature des deux mécanismes d'initiation au travers du profil longitudinal du nombre de Nusselt. On peut observer que le transfert convectif est fortement accru en convection mixte par rapport à la convection forcée pure, d'un rapport de 5 à 10 selon les valeurs des nombres de Reynolds et de Rayleigh. L'ensemble des résultats expérimentaux que j'ai obtenus ont permis, en fonction des nombres de Reynolds et de Rayleigh, l'établissement de corrélations du nombre de Nusselt, valables en convection mixte pour ce type d'écoulement. Ces corrélations ont été établies pour le régime d'entrée et le régime établi. La PLIF semble être une technique performante pour la mesure de la température du fluide. L'ensemble de ces résultats ont été rédigés en deux articles et ont été soumis pour publication.
Author: Véronique Scirocco (auteur d'une thèse de sciences.)
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Category :
Languages : fr
Pages : 228
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Author: Lotfi Redjem Saad
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Languages : fr
Pages : 0
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Ce travail de thèse a été consacré à la simulation numérique des transferts par convection forcée dans des écoulements turbulents pleinement développés. Deux configurations ont été considérées : la conduite cylindrique et l'espace annulaire. Les champs turbulents sont analysés statistiquement en moyennant dans le temps et dans l'espace les champs instantanés de vitesse et de température afin d'en déduire les profils moyens, les écart-types, les flux de chaleur turbulents ainsi que des statistiques d'ordres plus élevés telles que les coefficients de dissymétrie et d'aplatissement. Une approche plus poussée dans l'analyse des écoulements turbulents est aussi utilisée : les fonctions de densité de probabilité (pdf) et les fonctions de densité de probabilité jointes (jpdf). On s'intéressera à l'influence de la diffusivité thermique du fluide sur les transferts thermo-convectifs dans les deux géométries. On étudiera l'effet de la rotation de la paroi sur le transfert de chaleur dans la conduite cylindrique. Dans la géométrie annulaire, l'influence du rapport des flux de chaleur imposés sur les parois est analysée.
