Analyse Des Transferts De Chaleur Avec Changement De Phase Dans Un Canal Poreux Parcouru Par Un Fluide En Ecoulement Non-Darcéen (original) (raw)
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Transfert de chaleur dans un canal partiellement rempli d’une matière poreuse
Synthese, 2011
Cette etude concerne une simulation numerique du transfert de chaleur dans un canal partiellement rempli d‟une matiere poreuse saturee de l'air et d‟une certaine concentration de la vapeur d'eau. Le canal horizontal est divise en trois parties egales, seulement la deuxieme partie contient de l'air en ecoulement a travers la matiere poreuse. Les parois du premier et troisieme tiers sont considerees adiabatiques et impermeables, mais celles du deuxieme sont maintenues a une temperature constante inferieure a celle de l‟ecoulement a l‟entree. La methode numerique des volumes finis avec une discretisation spatiotemporelle du second ordre, est utilisee pour la resolution des equations de conservation de la masse, des quantites de mouvement, de l‟energie. La presence du milieu poreux augmente considerablement le transfert thermique. Pour le nombre de Grashof egal a 10 4 , les resultats de la convection mixte sont similaires a ceux de la convection forcee. Cependant, l‟augmenta...
2017
AA-CAES (Advanced Adiabatic Compressed Air Energy Storage) is a process which aims to store electricity by compressing ambient air. The heat produced can be stored in particle beds (packed or fluidized) made of Phase Change Material (PCM) which will modify the heat transfer throughout the whole bed compared with solid particle beds. One phenomenon involved is the natural convection occurring when the PCM is in liquid phase, whose effect was investigated by simulating an isolated particle in liquid phase in the OpenFOAM software. A correlation between the Nusselt and Prandtl and Rayleigh numbers was established and validated by comparison of the predicted temporal 23 ème Congrès Français de Mécanique Lille, 28 Août au 1 er Septembre 2017 2 evolution of the mean temperature of the particle with the profiles obtained in the OpenFOAM simulations for different (Rayleigh, Prandtl) values. Mots clefs : Transferts thermiques ; Convection naturelle ; Matériaux à Changement de Phase ; CFD Cha...
Sciences & Technologie, 2014
Une etude numerique du transfert de chaleur instationnaire dans un mur tricouches est presentee. Le modele physique est base sur l’equation de conduction thermique unidirectionnelle en tenant compte des equations de couplages au niveau des interfaces et des conditions convectives de surfaces. Les equations de transfert sont donnees en representation enthalpique pour le materiau a changement de phase (MCP), et en formulation generale pour les regions solides. La formulation adimensionnelle a permis de degager les principaux parametres affectant le transfert : nombre de Biot (Bi), nombre de Stephan (Ste) et le degre de surchauffe (qm). La discretisation des equations est realisee en utilisant la methode des volumes finis selon un schema explicite. La solution numerique est obtenue par une methode iterative basee sur la notion d’enthalpie critique. L’etude de l’influence de la condition convective chaude, gouvernee par Bi¥,cet θ¥,c , a montre que la presence des couches solides affect...
Etude Des Transferts De Chaleur et De Masse Par Condensation Dans Un Tube Vertical a Paroi Poreuse
Résumé : L'étude présentée concerne la condensation en film lors de l'écoulement d'un mélange vapeur – gaz non condensables dans un tube vertical à paroi poreuse. Les équations de la couche limite et le modèle de Darcy-Brinkman-Forchheimer sont respectivement appliqués pour la couche poreuse et les phases gazeuse et liquide. Le couplage des équations des trois milieux est exprimé par la continuité des contraintes de cisaillement et des densités des flux thermique et massique aux interfaces liquide-gaz et liquide-milieu poreux. Les systèmes d'équations sont discrétisées par la méthode des différences finies. Les calculs effectués permettent de déterminer l'influence des propriétés du milieu poreux et du débit du mélange gazeux sur le comportement hydrodynamique du système. Mots clés : condensation, écoulement diphasique, milieu poreux, modèle de Darcy-Brinkman-Forchheimer, transferts de chaleur et de masse.
Ecoulement turbulent et transfert de chaleur par convection dans un canal à paroi ondulée
Dans cette étude on présente une modélisation du transfert de chaleur par convection forcée le long d’une paroi ondulée. Un modèle de viscosité turbulente à deux équations (modèle bicouche) est utilisé. Cette dernière consiste à combiner le modèle standard de turbulence k-ε pour l’écoulement du noyau externe et un modèle à une équation pour la résolution des équations dans la région au voisinage de la paroi. Les résultats obtenus montre que le nombre de Nusselt augmente jusqu’à atteindre une valeur critique, avec un accroissement de la chute de pression.
Mécanique & Industries, 2003
Reçu le 4 juin 2002 ; accepté le 5 mars 2003 Résumé L'objectif de ce travail est de déterminer l'influence de la forme du profil de vitesse à l'entrée d'un canal, périodiquement chauffé par le bas, sur le transfert thermique. On considère la convection mixte, bidimensionnelle, laminaire, pour un fluide Newtonien. Une solution analytique est obtenue dans le cas de faibles valeurs du nombre de Rayleigh Ra. La solution numérique est en accord avec la solution analytique dans le cas de faibles valeurs du nombre de Peclet Pe. 2003 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés.
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.
Simulation de l'écoulement dans un canal différentiellement chauffé
2011
Nous étudions numériquement l'écoulement de convection naturelle dans un canal vertical soumis à une stratification. Des conditions aux limites périodiques sont imposées dans la direction verticale. L'influence de la stratification et du nombre du Rayleigh est examinée. Un modèle peut être utilisé pour le régime faiblement nonlinéaire autour de la première bifurcation. Au-delà d'un nombre de Rayleigh plus élevé on observe l'apparition d'ondes solitaires.
Effets d'un cylindre poreux inséré dans un canal sur les transferts de chaleur et de masse
Nous avons mené une étude numérique de la convection forcée dans un canal horizontal en présence d’un cylindre carré poreux. Les parois du canal sont mouillées et soumises à un flux de chaleur de densité constante. Pour modéliser ce phénomène nous avons résolu les équations de Navier Stockes, de continuité, de chaleur et de masse dans le canal couplées à l'équation de Darcy Brinkman Forchheimer dans le matériau poreux. La méthode des volumes finis a été utilisée pour la discrétisation spatiale des équations, alors que la discrétisation temporelle a été faite par un schéma du type Adams-Bashforth d’ordre deux. Pour identifier la meilleure configuration geometrique, nous avons fait varier plusieurs paramètres tels que le rapport de blocage H/h, la distance d'écartement γ = 2d / (H-h), le facteur de forme (l/h) ainsi que le nombre de Darcy. Nous avons déterminé les distributions des nombres de Nusselt et de Sherwood le long des parois. Enfin, des corrélation ont été établies afin de déterminer la configuration optimale ainsi que les améliorations correspondantes du transfert de chaleur et de masse.