Auteur
BAKHTI, Fatima Zohra
Directeur de thèse
M. Si-AMEUR (Maitre de conférence)
Filière
Mécanique
Diplôme
Magister
Titre
SIMULATION NUMERIQUE DIRECTE DE LA CONVECTION NATURELLE DANS UNE CONDUITE VERTICALE
Mots clés
Mots clés : Convection naturelle / Simulation numérique directe / Turbulence / conduite verticale الكلمات المفتا ح : الحمل الحراري الح ر/ التحاكي العددي المباش ر/ الانسياب المضطر ب/ اسطوانة عمودي Key words : Natural convection / Direct numerical simulation / Turbulence / Vertical duct
Résumé
Résumé Dans ce travail, nous présentons une étude numérique du phénomène de la convection naturelle laminaire et turbulente dans une conduite verticale, dont la paroi est maintenue à une température constante. Les équations régissant ce phénomène, ont été résolues par une approche numérique basée sur la méthode des volumes finis. Dans le cas laminaire, nous avons représenté les champs de vitesses, de températures, et de pressions, ainsi que la variation du nombre de Nusselt moyen en fonction du nombre de Rayleigh. Les simulations numériques ont été faites en considérant des valeurs du nombre de Rayleigh qui varient entre 1 et 105, et cela pour des rapports d’aspect égalent 3, 5, 8 et 12. Nous avons examiné aussi la convection turbulente, en utilisant la simulation numérique directe comme outil d’investigation, les nombres de Rayleigh et le rapport d’aspect sont égales à 104 et 3 respectivement. Nous avons représenté également dans ce cas les champs hydrodynamiques et thermiques ainsi que des visualisations des isovaleurs de la vorticité. Les résultats obtenus, dans le cas laminaire sont comparés à ceux de la littérature et un bon accord a été trouvé. ملخص في هذه المذكرة ، قمنا بدراسة ظاهرة الحمل الحراري الحر داخل اسطوانة عمودية سطحها الخارجي يخضع إلى درجة حرارة أكبر من درجة حرارة المحيط الخارجي ، مما يؤدي إل ى انسياب تصاعدي للهواء داخل الأنبو ب. باستعمال النظرية العددية للحجوم المنتهية ، قمنا بحل المعادلات الغير خطية التي تتحكم في هذا الانسياب. في حالة الانسياب الرقائقي، قمنا بتحاكي عددي من أجل قيم لعدد غايلي تتراوح مابين 1 و 10 5 . 12 ، 8 ، 5، وهذا من أجل نسب أابعاد تساوي 3 قمنا بدراسة الانسياب المضطرب باستعمال التحاكي العددي المباشر وهذا من أجل قيمة واحدة لعدد 4 وقيمة نسبة أبعاد تساوي 3 .النتائج المحصل عليها في حالة الانسياب الرقائقي غايلي تساوي 10 قورنت مع النتائج المتاحة، وقد وجد توافق كبير بينهما. Abstract A numerical study of natural laminar and turbulent convection phenomenon in a vertical duct, with a wall temperature. The governing equation are solved by a finite volume method. For laminar regime we represented field of velocity, temperature, and pressure as well as the variation of the average Nusselt number according to the number of Rayleigh. The numerical simulation have been made while considering values of the number of Rayleigh that vary between 1 and 105, and it for aspect ratio equals 3, 5, 8 and 12 One also examined the turbulent convection, as using the direct numerical simulation, numbers of Rayleigh and aspect ratio is respectively equal to 104 and 3. One also represented in this case the hydrodynamic and thermal fields as well as fields of vortices . The gotten results, in case laminar are compared to those of the literature and a good agreement has been found.
Date de soutenance
07/07/2004
Pagination
121
Format
pdf
Statut
Soutenue