Amélioration du transfert thermique par optimisation de la géométrie d'une conduite de révolution (original) (raw)
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Optimisation topologique des échanges thermiques dans un canal vertical asymétriquement chauffé
2017
L'objectif dans cette communication est d'appliquer une methode d'optimisation topologique a un canal vertical asymetriquement chauffe (le modele du GDR AMETh [1]). La reduction de perte de pression et la conservation de la temperature de melange en sortie du canal se definissent par la minimisation de deux fonctionnelles objectifs. L'ecoulement est laminaire pour un nombre de Rayleigh egale a Ra b = 5 × 10 5. Nous presentons les equations constitutives et les equations adjointes resultantes de la methode utilisee. Les resultats de cet article sont : la forme optimisee du domaine, les champs de temperature et les champs de vitesse dans le domaine. Nous evaluons aussi la perte de pression associee et la temperature debitante en sortie du canal.
Modélisation du transfert thermique dans la zone secondaire d'une machine de coulée continue radiale
2007
La coulée continue est avant tout un échange thermique où de grandes quantités de chaleur, sont évacuées sur un temps court. L'objectif de ce travail est de modéliser ces transferts thermiques dans la zone de refroidissement secondaire d'une machine de coulée continue. Dans les conditions industrielles, qui intéressent, la coulée continue a la propriété d'avoir une longueur métallurgique importante. De façon à limiter les calculs, l'approche de type tranche est souvent utilisée. On considère alors une tranche transverse se déplaçant à la vitesse de coulée (0.8m/min). Le modèle mathématique permet de calculer la distribution instantanée des profils de température et de la fraction solidifiée à partir de la lingotière (ménisque) tout au long de la longueur métallurgique.
Effet de la conduction axiale sur le transfert de chaleur conjugué par convection mixte défavorable
On présente les résultats d'une simulation numérique de la convection mixte défavorable, transitoire et conjuguée dans une conduite cylindrique verticale. La surface externe de la conduite est soumise à un flux de chaleur constant et uniforme, appliqué sur une section centrale de longueur égale à dix fois le diamètre hydraulique. Les résultats obtenus montrent que la présence du renversement de l'écoulement prés de la paroi a fortement déformé le profile radiale de température. Par ailleurs, nous avons constaté une redistribution du flux de chaleur imposé dans la région de préchauffage. Cette dernière est d'autant plus proche de l'entrée de la section chauffée que les valeurs de l'épaisseur de la paroi au diamètre hydraulique ∆ ∆ ∆ ∆ et des conductivités thermiques K du fluide et du solide sont faibles.
univ-ubs.fr
Dans ce travail, on se propose de contribuer à l'étude expérimentale de la convection forcée lors du changement de phase dans un canal de géométrie annulaire simulant, dans une certaine mesure, un canal d'un réacteur nucléaire avec un assemblage combustible comportant un seul élément combustible, l'énergie nucléaire étant remplacée par l'énergie électrique. Le fluide utilisé à cet effet, est le Fréon-11 qui offre l'avantage d'obtenir un changement de phase avec des niveaux de flux de chaleur relativement bas permettant ainsi l'étude du phénomène en écoulement diphasique. La section d'essai est en pyrex permettant de visualiser les transformations que subit la structure du fluide lors du chauffage par effet Joule.
Etude d'une géométrie innovante pour le refroidissement de plaques bipolaires
Use of an embarked fuel cell, especially in a car, requires improving the cooling system efficiency. In such an application, one of the constraints is the low temperature (80°C) and the important heat power to dissipate. A solution is to extract the latent heat of a boiling fluid. Another solution is to use a single phase flow fluid for cooling the system. For these reasons, heat transfer coefficient and frictional pressure drop are experimentally investigated. Single phase flow and flow boiling configurations of HFE7100 are tested in a vertical mini-channels device. An innovative technology is proposed. This geometry well performs for single phase flow and has to be improved for two-phase flow.
RESUME-Cet article présente une investigation expérimentale de l'étude du transfert de chaleur au sein d'un ferrofluide en convection forcée à flux thermique imposé sous champ magnétique. Le régime d'écoulement étudié est essentiellement laminaire (250 < Re <830). La géométrie du canal de test est carrée, ce qui nous permet d'étudier l'influence de la direction du champ par rapport à celle du flux de chaleur. Les résultats obtenus nous montrent une meilleure intensification des transferts thermiques de plus de 80% dans le cas où le champ magnétique est perpendiculaire au flux de chaleur. Mots-clés-Ferrofluide, refroidissement, coefficient d'échange, paroi à flux imposé, pertes de charge, champ magnétique.
International Journal of Heat and Mass Transfer, 1998
On pr6sente les r6sultats exp6rimentaux de transferts de chaleur en espace annulaire avec ou sans 6coulement axial, entre un cylindre int6rieur tournant chauff6 et un cylindre ext6rieur fixe refroidi. Deux configurations g6om6triques sont analys6es : les surfaces des cylindres sont toutes les deux lisses, ou la paroi mobile est lisse et l'autre est rainur6e axialement. Les r6sultats en 6coulement de rotation sans d6bit axial t6moignent de l'int6r~t de la pr6sence des rainures et d'un transfert accru ~t mesure que la vitesse augmente. En pr6sence d'un d6bit axial d'air, nos investigations men6es en r6gime turbulent montrent que la situation d'entrefer lisse est plus favorable aux transferts convectifs ~ la paroi du rotor.