Download or read book Mis en vidence des instabilit s en temp rature des coulements de convection naturelle dans une cavit type pi ce d habitation grands nombres de Rayleigh written by Andréas Mavroulakis and published by . This book was released on 1988 with total page 136 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book CONTRIBUTION A L ETUDE DES TRANSFERTS DE CHALEUR DANS LES CAVITES THERMIQUEMENT ENTRAINEES A GRAND NOMBRE DE RAYLEIGH written by Francis Allard and published by . This book was released on 1987 with total page 336 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ETUDE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE DE LA CONVECTION NATURELLE D'ORIGINE THERMIQUE, AVEC DEVELOPPEMENT D'OUTILS NUMERIQUES POUR RESOUDRE LES EQUATIONS DE LA CONVECTION COUPLEE AUX AUTRES MODES DE TRANSFERT (CONDUCTION, RAYONNEMENT); METHODE SPECTRALE DE TCHEBYCHEFF

Download or read book Caract risation exp rimentale des coulements d air de convection naturelle et mixte dans une cavit ferm e written by SOPHIE.. MERGUI and published by . This book was released on 1993 with total page 296 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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

Download or read book Convection naturelle turbulente en cavit diff rentiellement chauff e grands nombres de Rayleigh written by N. D and published by . This book was released on 2011 with total page 229 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.

Download or read book SIMILITUDE ET STABILITE DES ECOULEMENTS DE CONVECTION NATURELLE DANS UNE CAVITE FERMEE A HAUTNOMBRE DE RAYLEIGH PIECE D HABITATION written by JEAN LOUIS.. BRETON and published by . This book was released on 1989 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJET DE CE MEMOIRE EST L'ETUDE DES TRANSFERTS PAR CONVECTION NATURELLE DANS UNE PIECE D'HABITATION DE TAILLE STANDARD (9 M#2 ENVIRON DE SURFACE AU SOL ET 2,5 M SOUS PLAFOND), SANS RENOUVELLEMENT D'AIR ET VIDE D'OCCUPANT, DONT LES PAROIS SONT CHAUFFEES DIFFERENTIELLEMENT. APRES DEFINITION ET ANALYSE DES LOIS DE SIMILITUDE, ON COMPARE LES RESULTATS OBTENUS SUR DES PROTOTYPES A ECHELLE UNITE AVEC CEUX DETERMINES SUR DES MAQUETTES A ECHELLE UN-QUART CONTENANT UN GAZ DENSE (R12B1), AFIN DE RESPECTER LE CRITERE DE SIMILITUDE DE GRASHOF. LA CONCORDANCE DE CES RESULTATS S'AVERE EXCELLENTE. PAR AILLEURS, L'OBSERVATION EN TEMPS REEL DE LA COUCHE LIMITE PRES DES PAROIS MONTRE QUE LE REGIME D'ECOULEMENT EST FORTEMENT DEPENDANT DES CONDITIONS AUX LIMITES. ON MONTRE QU'IL EXISTE DES CONDITIONS AUX LIMITES PARTICULIERES POUR LESQUELLES LE REGIME D'ECOULEMENT EST LAMINAIRE STABLE, MEME POUR DES NOMBRES DE RAYLEIGH SUPERIEURS A 10#1#1

Download or read book Instabilit s des coulements de convection naturelle en cavit Introduction l tude des couplages convection rayonnement written by Daniel Palenzuela and published by . This book was released on 1992 with total page 205 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'ETUDE DES ECHANGES DE CHALEUR EN CAVITE FERMEE EST UN VASTE SUJET D'INTERET DEPUIS PLUSIEURS DECENNIES. DANS LES PIECES D'HABITATION, LA CONVECTION NATURELLE TIENT UNE GRANDE PART DANS LE BILAN D'ENERGIE AUX PAROIS. POUR ETUDIER EXPERIMENTALEMENT, NOUS UTILISONS UNE MAQUETTE A ECHELLE REDUITE REMPLIE D'UN GAZ QUI ASSURE LA CONDITION DE SIMILITUDE AVEC LA CELLULE EN VRAIE GRANDEUR. LA METHODE DE MESURE EST L'INTERFEROMETRIE HOLOGRAPHIQUE EN TEMPS REEL. L'IMPORTANCE RELATIVE DU NOMBRE DE GRASHOF (DE L'ORDRE DE 10#1#0 A 10#1#1) POUR CE TYPE DE PROBLEME EST HABITUELLEMENT CARACTERISTIQUE DU REGIME TURBULENT POUR LA PLAQUE PLANE VERTICALE EN MILIEU SEMI-INFINI. NOUS MONTRONS QUE LES REGIMES D'ECOULEMENT SUR LA PAROI VERTICALE CHAUDE SONT FORTEMENT DEPENDANTS DES CONDITIONS AUX LIMITES EN TEMPERATURE IMPOSEES SUR LES AUTRES FACES. POUR UN TYPE DE CONFIGURATION, L'ECOULEMENT EST LAMINAIRE STABLE MEME POUR DES NOMBRES DE RAYLEIGH SUPERIEURS A 10#1#1, ALORS QUE, DANS LE CAS LE PLUS ETUDIE PAR LES NUMERICIENS, DES INSTABILITES APPARAISSENT A 10#8. LE RAYONNEMENT THERMIQUE EST L'AUTRE TRANSFERT DE CHALEUR IMPORTANT EN CAVITE. SI LE GAZ REMPLISSANT LA CELLULE EST TOTALEMENT TRANSPARENT, LES ECHANGES N'AFFECTENT QUE LES PAROIS. SI LE GAZ EST ABSORBANT ET RAYONNANT, IL PEUT SE PRODUIRE UN COUPLAGE AVEC LA CONVECTION. DIVERS TYPES DE CONFIGURATIONS SONT ETUDIES SUR LA MAQUETTE A ECHELLE REDUITE EN VUE DE DETECTER UN EFFET DES TRANSFERTS RADIATIFS SUR LES FLUX CONVECTES AUX PAROIS. IL EST APPARU NECESSAIRE DE MIEUX COMPRENDRE LE RAYONNEMENT DANS LES GAZ NON-GRIS. DANS CE BUT, NOUS CALCULONS LES ECHANGES RADIATIFS EN UTILISANT LA TECHNIQUE DE MONTE-CARLO APPLIQUEE AU CAS DU GAZ GRIS ET ETENDUE AU CAS DE GAZ REELS. LES PROPRIETES RADIATIVES DU GAZ SONT DECRITES PAR UN MODELE STATISTIQUE A BANDE ETROITE

Download or read book Contribution la caract risation des structures et l analyse thermique d un coulement dans un canal horizontal uniform ment chauff par le bas written by Rani Taher and published by . This book was released on 2010 with total page 117 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.

Download or read book STABILITE DES ECOULEMENTS DE CONVECTION NATURELLE EN ESPACE CONFINE A FORT NOMBRE DE RAYLEIGH written by Marc Fonquernie and published by . This book was released on 1987 with total page 209 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: EVALUAITON DES CHAMPS THERMIQUES DE CONVECTION ET DES REGIMES D'ECOULEMENT (POUR UN NOMBRE DE RAYLEIGH SUPERIEUR A 10**(10)) DANS UNE PIECE D'HABITATION CARACTERISEE PAR DES CONDITIONS DE TEMPERATURES DE SURFACE : UN MUR VERTICAL CHAUD, LE MUR OPPOSE FROID ET LES QUATRE AUTRES FACES A LA MEME TEMPERATURE

Download or read book CONTRIBUTION A L ETUDE EN CONVECTION NATURELLE DU COMPORTEMENT AEROTHERMIQUE D UNE CELLULE TYPE PIECE D HABITATION written by KOTCHI REMI.. N'GUESSAN and published by . This book was released on 1989 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: NOUS PRESENTONS LES RESULTATS D'UNE SERIE D'EXPERIENCES DE CONVECTION NATURELLE EN CAVITE STYLE PIECE D'HABITATION EN SITE REEL. APRES UN BREF RAPPEL DES TRAVAUX NUMERIQUES ET EXPERIMENTAUX DISPONIBLES DANS LA LITTERATURE SUR CE THEME NOUS DECRIVONS L'ENVIRONNEMENT EXPERIMENTAL (CELLULE EXPERIMENTALE, METROLOGIE) MIS AU POINT. CELUI-CI NOUS A PERMIS DE REALISER DES INVESTIGATIONS SUR SIX TYPES DE CONDITION AUX LIMITES C'EST-A-DIRE, POUR SIX ECARTS DE TEMPERATURES MOYENNES ENTRE LES FACES VERTICALES CHAUDE ET FROIDE EN VIS-A-VIS DE LA CAVITE. DES CARTOGRAPHIES DE TEMPERATURE ET DE VITESSE ONT ETE OBTENUES A L'AIDE DE THERMOCOUPLES ET D'UN THERMOANEMOMETRE A IMPULSIONS MUNI DE SONDES THERMORESISTIVES QUE NOUS AVONS PREALABLEMENT ETALONNES AU LABORATOIRE. L'EXPLOITATION DE L'ENSEMBLE DES RESULTATS NOUS PERMET DE CONNAITRE LES REPARTITIONS DE DENSITES DE FLUX ET LA NATURE DES ECOULEMENTS DE CONVECTION NATURELLE AU VOISINAGE DES FACES ACTIVES ET DANS LE PLAN MEDIAN. CES RESULTATS A GRANDS NOMBRES DE RAYLEIGH SONT PAR LA SUITE COMPARES A CEUX OBTENUS PAR D'AUTRES LABORATOIRES TRAVAILLANT SOIT A ECHELLE UN, SOIT A ECHELLE REDUITE SUR MAQUETTES REMPLIES PAR FORANE R12B1, RESPECTANT DES CRITERES DE SIMILITUDE GEOMETRIQUE, THERMIQUE ET CINEMATIQUE. ILS SONT D'AUTRE PART CONFRONTES AUX RESULTATS THEORIQUES RELATIFS A LA PLAQUE PLANE VERTICALE ISOTHERME, POUR CE QUI CONCERNE LES PAROIS ACTIVES. CETTE ETUDE MET EN EVIDENCE QUE L'ECOULEMENT LE LONG DE LA PAROI EST DU TYPE COUCHE LIMITE. SUR LES DEUX TIERS INFERIEURS DE LA HAUTEUR DE CETTE FACE, DES CONCLUSIONS SIMILAIRES AU CAS DE LA PLAQUE PLANE ONT PU ETRE TIREES. AU-DELA, DES INSTABILITES ONT PU ETRE NOTEES. DE PLUS, ELLE PERMET DE CONCLURE QUE LES CRITERES DE SIMILITUDE PREDEFINIS PAR LES DIFFERENTES EQUIPES DE L'A.R.C. S'AVERENT SATISFAISANTS

Download or read book Etude des coulements le long d une paroi verticale non isotherme dans une cavit ferm e grand nombre de Rayleigh written by Abdelhamid Khabbazi and published by . This book was released on 1993 with total page 198 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS DES LOCAUX, TYPE PIECE D'HABITATION, LES PAROIS VERTICALES SONT SOUVENT NON ISOTHERMES, C'EST, PAR EXEMPLE, LE CAS D'UNE BAIE VITREE DANS UNE FACADE OU D'UN ELEMENT CHAUFFANT PLACE EN UN ENDROIT QUELCONQUE DE LA PAROI. LES ECHANGES SUPERFICIELS N'Y SONT PLUS UNIFORMES NI ASSIMILABLES A CEUX QUI EXISTENT LE LONG D'UNE PLAQUE PLANE VERTICALE ISOTHERME. NOUS AVONS VOULU LES QUALIFIER D'ABORD ET ENSUITE LES QUANTIFIER DANS UNE CELLULE QUASI-CUBIQUE DE 2,5 M D'ARETE ENVIRON, POUR DES CONFIGURATIONS SIMPLES. DANS UN PREMIER CHAPITRE, NOUS PRESENTERONS UNE ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES ECOULEMENTS EN CONVECTION NATURELLE DANS DES CAVITES A GRAND NOMBRE DE RAYLEIGH (SUPERIEURS A 10#9). DANS UN DEUXIEME CHAPITRE, NOUS EXPOSONS LA METHODE INTEGRALE DE KARMAN POLHAUSEN QUI PERMET DE MODELISER LES ECHANGES CONVECTIFS POUR UN DOMAINE D'ALTITUDE QUE NOUS PRECISONS. LE CHAPITRE TROIS EST CONSACRE A LA PRESENTATION DU DISPOSITIF EXPERIMENTAL QUI COMPREND ESSENTIELLEMENT UNE CELLULE EN SITE REEL, DANS LAQUELLE NOUS POUVONS IMPOSER DIFFERENTES TEMPERATURES SUR L'UNE DES PAROIS VERTICALES, ET MESURER CELLES DES AUTRES PAROIS. LE DERNIER CHAPITRE PRESENTE NOS RESULTATS EXPERIMENTAUX ET LEURS INTERPRETATIONS. NOUS AVONS REALISE UN ENSEMBLE DE QUINZE CONFIGURATIONS QUI CORRESPONDENT A DES BANDES CHAUDES OU FROIDES ALTERNATIVEMENT PRESENTES SUR LA PAROI ACTIVE. POUR CHAQUE CONFIGURATION ON TRACE, AVEC UN PAS D'ESPACE TRES FIN, LES PROFILS THERMIQUES POUR DE NOMBREUSES ALTITUDES PRES DE LA PAROI ACTIVE. A PARTIR DE CES PROFILS, ON CALCULE LES FLUX ECHANGES PAR CONVECTION ET ON EN DEDUIT DES CORRELATIONS DU TYPE NU=F(RA). L'APPLICATION LOCALE DE LA METHODE DE KARMAN POLHAUSEN EST FAITE POUR LES PROFILS THERMIQUES ET L'ON MONTRE QU'IL Y A, POUR UN DOMAINE D'ALTITUDE DONNE, UNE BONNE CONCORDANCE ENTRE RESULTATS THEORIQUES ET EXPERIMENTAUX

Download or read book Convection naturelle MHD dans une cavit horizontale lanc e written by Laurent Davoust and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.

Download or read book Approche num rique d coulements de convection naturelle turbulente en cavit par la simulation des grandes chelles written by Anne Sergent and published by . This book was released on 2000 with total page 420 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Une étude numérique concernant les écoulements de convention naturelle turbulente en cavité a été menée en appliquant et en adaptant la technique de simulation des grandes échelles, jusqu'à présent principalement employée en convection forcée. Les grandes échelles de l'écoulement sont résolues à partir des équations de conservation exprimées suivant la méthode des volumes de contrôle sur un maillage cartésien. L’effet des petites échelles est pris en compte par l'introduction de modèles de sous-maille. Tout d'abord, nous avons comparé nos résultats à des simulations de référence dans le cas de la cavité différentiellement chauffée. Des simulations directes nous ont ainsi permis de valider le code de calcul par comparaison avec des résultats spectraux du LIMSI (Orsay) pour un nombre de Rayleigh de 10 1 0. L’étude a été ensuite étendue à un nombre de Rayleigh de 5.10 1 0, pour une configuration qui a fait l'objet en 1992 d'un exercice international de comparaison à l'aide de codes RANS. L’influence des paramètres de calcul (nombre et répartition des nuds de discretisation, coefficient du modèle de sous-maille, nombre de Prandtl de sous-maille) sur les résultats a été testé dans ces deux configurations. Malgré une bonne concordance avec les résultats DNS, les zones de recirculation de l'écoulement étaient cependant mal représentées. Afin d'améliorer le comportement de la solution, un modèle original de diffusivité de sous-maille a été développé. Ce modèle local en espace est decorrelé de la viscosité de sous-maille, contrairement à l'analogie de Reynolds utilisée initialement, et permet d'améliorer de manière notable la description dynamique et thermique de l'écoulement. Nous nous sommes ensuite intéressés à l'influence relative de la viscosité et de la diffusivité de sous-maille, ainsi qu'à la contribution apportée par la diffusion numérique du schéma de discrétisation. Enfin, le modèle de sous-maille proposé a été appliqué à la convection de Rayleigh-Benard entre plaques.

Download or read book Stabilit en coulement de convection naturelle en milieu confin written by Gillian Leplat and published by . This book was released on 2009 with total page 156 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les écoulements de convection naturelle rencontrés dans la majorité des situations d'intérêt industriel se produisent généralement en régime fortement instationnaire ou faiblement turbulent. La maîtrise des transferts thermiques assurés par ces écoulements de convection en enceintes confinées nécessite de disposer de capacités prévisionnelles reposant sur des outils numériques adaptés. Les approches expérimentale et numérique s'avèrent alors complémentaires, en particulier quand il s'agit de quantifier la capacité des outils de simulation à prédire la nature et l'origine des instabilités pouvant se produire à nombres de Rayleigh suffisamment élevés. L'objectif de cette thèse est de caractériser par voies expérimentale et numérique les instabilités dites thermoconvectives se développant autour d'un barreau carré chauffé et positionné au centre d'une cavité parallélépipédique refroidie en parties haute et basse. L'analyse des résultats numériques révèle un régime d'écoulement intrinsèquement tridimensionnel, transitionnel au nombre de Rayleigh considéré et fortement non linéaire. Le mécanisme générateur des instabilités repose sur l'interaction entre le développement de cellules convectives longitudinales et une organisation cellulaire de type Rayleigh-Bénard d'axe perpendiculaire au barreau. Cette compétition crée temporairement des structures de type crochet issues de la rupture des cellules perpendiculaires par formation de cellules convectives longitudinales. Ces configurations instables résultent localement en un basculement des structures longitudinales dont l'observation dans un plan de coupe transverse coïncide parfaitement avec les mesures dynamiques expérimentales.

Download or read book INFLUENCE DU RAYONNEMENT THERMIQUE SUR LES ECOULEMENTS DE CONVECTION NATURELLE EN ESPACE CONFINE written by YVES.. CLERGENT and published by . This book was released on 2000 with total page 154 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE MEMOIRE VISE A MONTRER QUE L'INFLUENCE DU RAYONNEMENT THERMIQUE EST SOUVENT NON NEGLIGEABLE LORS DES ETUDES EXPERIMENTALES DES ECOULEMENTS DE CONVECTION NATURELLE DANS LES CAVITES DIFFERENTIELLEMENT CHAUFFEES ET A GRAND NOMBRE DE RAYLEIGH. CE TRAVAIL DE RECHERCHE SUR LES COUPLAGES CONVECTION-RAYONNEMENT EN CAVITE FERMEE EST DANS UN PREMIER TEMPS ESSENTIELLEMENT EXPERIMENTAL. NOUS AVONS CONSTRUIT POUR CELA UNE MAQUETTE A RAPPORT DE FORME VOISIN DE L'UNITE POSSEDANT QUATRE PAROIS THERMOREGULABLES. LE NOMBRE DE RAYLEIGH RELATIF A LA HAUTEUR EST COMPRIS ENTRE 3.10 8 ET 1.10 9. LES CHAMPS DE TEMPERATURE SONT EXAMINES PAR INTERFEROMETRIE HOLOGRAPHIQUE EN TEMPS REEL (IHTR) AU VOISINAGE D'UNE PAROI CHAUDE. CELLE-CI EST SOIT LA FACE HORIZONTALE SUPERIEURE (CONFIGURATION PLAFOND CHAUD) SOIT UNE FACE VERTICALE PREPAREE EN VUE DE PRESENTER UNE EMISSIVITE PROCHE DE 0.07 OU PROCHE DE 0.9. DEUX GAZ DE REMPLISSAGE AUX PROPRIETES D'ABSORPTION DIFFERENTES SONT UTILISES : L'ARGON TRANSPARENT DANS L'INFRAROUGE AFIN D'AVOIR UNE REFERENCE SANS LES EFFETS DU RAYONNEMENT ET LE DIOXYDE DE CARBONE, ABSORBANT. LES RESULTATS OBTENUS MONTRENT DES EFFETS MESURABLES DU TRANSFERT RADIATIF SUR LES ECOULEMENTS DE CONVECTION NATURELLE. A LA SORTIE DES COUCHES LIMITES, LA NATURE DU GAZ AINSI QUE L'EMISSIVITE DES PAROIS ONT UNE INFLUENCE NON NEGLIGEABLE SUR LES PROFILS DE TEMPERATURE. POUR LA CONFIGURATION PLAFOND CHAUD, LE RAYONNEMENT ENTRAINE LA MISE EN MOUVEMENT DE L'ENSEMBLE DU FLUIDE A DES VITESSES DE L'ORDRE DU MILLIMETRE PAR SECONDE QUI, INTEGREES SUR DES SURFACES DE PLUSIEURS METRES CARRES, CONDUISENT A DES DEBITS ASCENDANTS IMPORTANTS AU SEIN DE LA CAVITE. CONCERNANT, LES ECHANGES DE CHALEUR ENTRE LA PAROI CHAUDE ET LE FLUIDE, LE COUPLAGE INDUIT DES DIFFERENCES OBSERVABLES MAIS SANS RAPPORT AVEC LES RESULTATS DE F. YGUEL A RAYLEIGH PLUS ELEVE DANS L'AIR. LES MECANISMES DE COUPLAGE RAYONNEMENT-CONVECTION EN CAVITE SONT ANALYSES EN DETAIL SUR LA BASE DE NOS RESULTATS DE MESURE PAR IHTR, ACCOMPAGNES DE CAMPAGNES DE SIMULATIONS NUMERIQUES BIDIMENSIONNELLES. IL S'AGIT D'UN CODE COMBINANT UN ALGORITHME RADIATIF DE TYPE MONTE-CARLO AVEC LA PRISE EN COMPTE DES PROPRIETES D'ABSORPTION D'UN GAZ REEL ET UN MODELE CONVECTIF DE TYPE VOLUME FINI DANS LE CADRE DU FORMALISME D'EVOLUTION PAR TRANSFERT (T.E.F.).

Download or read book Instabilit thermoconvective d un coulement Poiseuille Rayleigh B nard Marangoni en canal ouvert surface libre written by Lahcen Bammou and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Plusieurs études tant numériques qu'expérimentales font état de la présence d'instabilités thermiques dans des films liquides chauffés uniformément par le bas pour des conditions aux limites et d'écoulements particuliers. La présence de ces instabilités modifiera les transferts thermiques associés. Le sujet de ce travail de thèse consiste à étudier numériquement les instabilités thermoconvectives d'un écoulement laminaire tridimensionnel de convection mixte dans un canal horizontal à surface libre. Les variations de la tension de surface avec la température (effet Marangoni ou effet thermocapillaire) sont prises en compte. Bien que d'un intérêt certain pour de nombreuses applications industrielles, cette situation a été très peu étudiée d'un point de vue académique dans la configuration considérée ici. Dans cette de configuration plusieurs types de structures thermoconvectives sont susceptibles d'apparaître. Lorsque les forces induites par les courants de convection naturelle, forcée et thermocapillaire sont du même ordre de grandeur, les premiers résultats montrent un développement des instabilités sous forme de rouleaux convectifs longitudinaux stationnaires semblables à ceux rencontrés pour des écoulements de type Poiseuille-Rayleigh-Bénard. A notre connaissance, c'est la première fois que l'écoulement de convection de type Poiseuille-Rayleigh-Bénard associé aux effets Marangoni est étudié. Le nombre et la distribution spatiale des rouleaux convectifs le long du canal dépendent des conditions de l'écoulement. Nous proposons une étude numérique pour ces conditions particulières d'écoulement pouvant conduire à des instabilités avec une évaluation de leur effet sur les transferts de chaleur. Les équations de Navier-Stokes et de l'énergie sont résolues numériquement par la méthode de volumes finis en prenant en compte les effets thermocapillaires. Les résultats présentés concernent l'influence des paramètres contrôlant l'écoulement (nombres de Reynolds, de Rayleigh, de Biot, de Marangoni et le rapport de forme) sur les motifs de l'écoulement et les échanges thermiques. Dans une seconde partie du travail, complémentaire à la première, une analyse de stabilité linéaire de l'écoulement dans un canal ouvert à surface libre d'extension latérale infinie est réalisée en utilisant la méthode spectrale de type collocation Chebyshev pour résoudre un système aux valeurs propres. Les diagrammes de stabilité déterminant les seuils des paramètres conduisant à l'instabilité thermoconvective ont été obtenus et analysés, ainsi que les structures spatiales associées.

Download or read book Etude de la convection naturelle sur une face verticale d une cavit parall l pip dique nombre de rayleigh lev written by Abdel-Hadi Beghidja and published by . This book was released on 1990 with total page 264 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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

Download or read book Contribution l tude thermique et dynamique des coulements le long d une paroi non uniform ment chauff e dans une cavit grand nombre de Rayleigh written by Mustapha El Alami and published by . This book was released on 1994 with total page 200 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: NOUS ETUDIONS LES ECOULEMENTS DE CONVECTION NATURELLE LE LONG D'UNE PAROI SOUMISE A UN CHAUFFAGE NON ISOTHERME, DANS UNE MAQUETTE A L'ECHELLE REDUITE. DANS UN PREMIER CHAPITRE, NOUS PRESENTONS UNE ETUDE BIBLIOGRAPHIE DIRECTEMENT LIEE A NOTRE RECHERCHE. DANS UN DEUXIEME CHAPITRE, NOUS RAPPELONS LE PRINCIPE DE LA METHODE INTEGRALE DE KARMAN-POLHAUSEN ET NOUS PRESENTONS LES ELEMENTS QUE NOUS AVONS DEVELOPPES POUR COMPLETER CETTE METHODE. DANS UN TROISIEME CHAPITRE, NOUS DONNONS LE DISPOSITIF EXPERIMENTAL ET LA METROLOGIE INSTALLEE. DANS UN DERNIER CHAPITRE, NOUS EXPOSONS L'ENSEMBLE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET THEORIQUES. TROIS ELEMENTS IMPORTANTS POUR LA CONNAISSANCE DES ECOULEMENTS SONT ETUDIES POUR LA CAVITE REMPLIE D'AIR PUIS DE FORANE R12B1: LE CHAMP THERMIQUE, QUI NOUS PERMET DE CALCULER LA DENSITE DE FLUX ECHANGE PAR CONVECTION, LE NOMBRE DE NUSSELT ET LE COEFFICIENT D'ECHANGE CONVECTIF SUPERFICIEL ; UNE VISUALISATION DE L'ECOULEMENT ET UNE ANALYSE SPECTRALE DES FLUCTUATIONS DE TEMPERATURE QUI MONTRENT L'APPARITION ET LA DISPARITION DE CELLULES DE RECIRCULATION ET DE FORTES FLUCTUATIONS THERMIQUES ; UNE ETUDE THEORIQUE QUI DONNE DES RESULTATS TRES SATISFAISANTS PERMETTANT DE DEFINIR L'ECOULEMENT DANS LA COUCHE LIMITE. ENFIN, NOUS VERIFIONS QUE LA SIMILITUDE ETABLIE ENTRE LA MAQUETTE ET UNE CELLULE A L'ECHELLE REELLE, EST CONSERVEE DANS LE CAS DES ECOULEMENTS LE LONG D'UNE PAROI NON ISOTHERME VERTICALE DANS UNE CAVITE DONT LE NOMBRE DE RAYLEIGH EST VOISIN DE 10#1#1