Etude numérique d’un échangeur de chaleur à tubes concentriques fonctionnant avec un nanofluide
Des informations générales:
Le niveau |
MASTER |
Titre |
Etude numérique d’un échangeur de chaleur à tubes concentriques fonctionnant avec un nanofluide |
SPECIALITE |
Génie Mécanique – Spécialité : Energétique |
Page de garde:
Sommaire:
SAHLA MAHLA
Nomenclature
Introduction générale
Chapitre 1 Généralités sur les échangeurs de chaleur
1.1 Introduction
1.2 Généralités sur les échangeurs de chaleur
1.2.1 Définition
1.2.2 Critères de classement des échangeurs
1.2.2.1 Classification technologique
1.2.2.2 Classification suivant le mode de transfert de chaleur
1.2.2.3 Classification suivant le procédé de transfert de chaleur
1.2.2.4 Classification fonctionnel
1.2.2.5 Classification suivant la compacité de l’échangeur
I
1.2.2.6 Classification suivant la nature du matériau de la paroi d’échange on
retiendra deux types de paroi
1.2.2.7 Classement suivant la disposition des écoulements
1.2.3 Types des échangeurs
1.2.3.1 Échangeurs tubulaires
1.2.3.2 Echangeurs à ailettes
1.2.3.3 Échangeurs à plaques.
1.2.4 Etude de l’efficacité d’un échangeur de chaleur
1.2.5 Fonctionnement général d’un échangeur thermique
1.3 Conclusion
Chapitre 2 Généralités sur les nanofluides
2.1 Introduction
2.2 Généralités sur les nanofluides
2.2.1Définition de nano fluide
2.2.3 Les propriétés thermophysiques des nanofluides
2.2.3.1 Fraction volumique
2.2.3.2 La masse volumique et la capacité thermique
2.2.3.3 Le coefficient d’expansion thermique
2.2.3.4 La conductivité thermique
2.2.3.5 La viscosité dynamique
2.2.4 Domaine d’application
2.2.4.1 Applications de refroidissement industriel
2.2.4.2 Smart Fluides
2.2.4.3 Réacteurs nucléaires
2.2.4.4 Extraction de l’énergie géothermique et d’autres sources
d’énergie
2.2.5 Comment un nanofluide peut-il améliorer le transfert
thermique ?
2.2.6 Les avantages des nanofluides
2.2.7 Les inconvénients des nanofluides
2.3 Conclusion
Chapitre 3 Etude Bibliographique
3.1 Introduction
3.2 Revues bibliographiques
3.3 Conclusion
Chapitre 4 Modélisation mathématique
4.1 Introduction
4.2 Description du modèle physique
4.3 Formulation mathématique
4.3.1 Hypothèses
4.3.2 Équations Gouvernantes
4.3.2.1 Équation de continuité
4.3.2.2 Équation de quantité de mouvement
4.3.2.3 Équation de conservation de l’énergie
4.3.2.4 Équation de continuité
4.3.2.5 Équation de quantité de mouvement
4.3.2.6 Équation de conservation de l’énergie
4.3.3 Propriétés thermo- physiques
4.3.3 Propriétés thermo- physiques
4.3.3.1 Conductivité thermique
4.3.3.2 Densité
4.3.3.3 La chaleur spécifique
4.3.3.4 La viscosité
4.3.4 Condition aux limites
4.3.5 Paramètres caractéristiques
4.4 Présentation du code de calcul
4.4.1Maillage sous GAMBIT
4.4.1.1 Choix du solveur
4.4.1.2 Création de la géométrie
4.4.1.3 Maillage de la géométrie
4.4.1.4 Conditions aux limites
4.4.1.5 Enregistrement du fichier (.mesh)
4.4.2 Fluent
4.5 Étude du maillage.
4.6 Conclusion
Chapitre 5 Résultats et discussions
5.1 Introduction
5.2 Validation
5.3 Résultats et discussions
5.3.1 Partie dynamique
5.3.1.1 Profil de vitesse
5.3.1.1.1 Contour de vitesse
5.3.1.1.2 Iso vitesse
5.3.1.1.3 Ligne des courants
5.3.1.2 Variation du facteur de frottement
5.3.2 Partie thermique
5.3.2.1 profil de vitesse
5.3.2.1.1 Contour de température
5.3.2.1.2 Iso températures
5.3.3 Variation du nombre de Nusselt pour différent type
des nanofluides
5.3.4 Impact de la fraction volumique des nanoparticules
5.3.4.1 Variation du nombre de Nusselt
5.3.5 Critère d’évaluation des performances thermo-hydrauliques
5.4 Conclusion
Conclusion générale
Références
Nomenclature
Introduction générale
Chapitre 1 Généralités sur les échangeurs de chaleur
1.1 Introduction
1.2 Généralités sur les échangeurs de chaleur
1.2.1 Définition
1.2.2 Critères de classement des échangeurs
1.2.2.1 Classification technologique
1.2.2.2 Classification suivant le mode de transfert de chaleur
1.2.2.3 Classification suivant le procédé de transfert de chaleur
1.2.2.4 Classification fonctionnel
1.2.2.5 Classification suivant la compacité de l’échangeur
I
1.2.2.6 Classification suivant la nature du matériau de la paroi d’échange on
retiendra deux types de paroi
1.2.2.7 Classement suivant la disposition des écoulements
1.2.3 Types des échangeurs
1.2.3.1 Échangeurs tubulaires
1.2.3.2 Echangeurs à ailettes
1.2.3.3 Échangeurs à plaques.
1.2.4 Etude de l’efficacité d’un échangeur de chaleur
1.2.5 Fonctionnement général d’un échangeur thermique
1.3 Conclusion
Chapitre 2 Généralités sur les nanofluides
2.1 Introduction
2.2 Généralités sur les nanofluides
2.2.1Définition de nano fluide
2.2.3 Les propriétés thermophysiques des nanofluides
2.2.3.1 Fraction volumique
2.2.3.2 La masse volumique et la capacité thermique
2.2.3.3 Le coefficient d’expansion thermique
2.2.3.4 La conductivité thermique
2.2.3.5 La viscosité dynamique
2.2.4 Domaine d’application
2.2.4.1 Applications de refroidissement industriel
2.2.4.2 Smart Fluides
2.2.4.3 Réacteurs nucléaires
2.2.4.4 Extraction de l’énergie géothermique et d’autres sources
d’énergie
2.2.5 Comment un nanofluide peut-il améliorer le transfert
thermique ?
2.2.6 Les avantages des nanofluides
2.2.7 Les inconvénients des nanofluides
2.3 Conclusion
Chapitre 3 Etude Bibliographique
3.1 Introduction
3.2 Revues bibliographiques
3.3 Conclusion
Chapitre 4 Modélisation mathématique
4.1 Introduction
4.2 Description du modèle physique
4.3 Formulation mathématique
4.3.1 Hypothèses
4.3.2 Équations Gouvernantes
4.3.2.1 Équation de continuité
4.3.2.2 Équation de quantité de mouvement
4.3.2.3 Équation de conservation de l’énergie
4.3.2.4 Équation de continuité
4.3.2.5 Équation de quantité de mouvement
4.3.2.6 Équation de conservation de l’énergie
4.3.3 Propriétés thermo- physiques
4.3.3 Propriétés thermo- physiques
4.3.3.1 Conductivité thermique
4.3.3.2 Densité
4.3.3.3 La chaleur spécifique
4.3.3.4 La viscosité
4.3.4 Condition aux limites
4.3.5 Paramètres caractéristiques
4.4 Présentation du code de calcul
4.4.1Maillage sous GAMBIT
4.4.1.1 Choix du solveur
4.4.1.2 Création de la géométrie
4.4.1.3 Maillage de la géométrie
4.4.1.4 Conditions aux limites
4.4.1.5 Enregistrement du fichier (.mesh)
4.4.2 Fluent
4.5 Étude du maillage.
4.6 Conclusion
Chapitre 5 Résultats et discussions
5.1 Introduction
5.2 Validation
5.3 Résultats et discussions
5.3.1 Partie dynamique
5.3.1.1 Profil de vitesse
5.3.1.1.1 Contour de vitesse
5.3.1.1.2 Iso vitesse
5.3.1.1.3 Ligne des courants
5.3.1.2 Variation du facteur de frottement
5.3.2 Partie thermique
5.3.2.1 profil de vitesse
5.3.2.1.1 Contour de température
5.3.2.1.2 Iso températures
5.3.3 Variation du nombre de Nusselt pour différent type
des nanofluides
5.3.4 Impact de la fraction volumique des nanoparticules
5.3.4.1 Variation du nombre de Nusselt
5.3.5 Critère d’évaluation des performances thermo-hydrauliques
5.4 Conclusion
Conclusion générale
Références
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