Étude de la convection forcée dans un canal munie d’ailettes
Des informations générales:
Le niveau |
Master |
Titre |
Étude de la convection forcée dans un canal munie d’ailettes |
SPECIALITE |
Energétique |
Page de garde:
Sommaire:
Introduction générale .1
Chapitre I : Généralités sur la convection et mécanismes de transferts
Introduction 4
I.1. Convection 4
I.1.1. Définition 4
I.1.2. la convection naturelle 4
I.1.3. la convection forcée. 5
I.1.4. Régime d’écoulement. 5
I.1.5. Grandeurs Fondamentales Liées à La Convection . 9
I.2. Turbulence 11
I.2.1. Définition de la turbulence . 11
I.2.2. Importance et champ d’application 12
I.2.3. Nature de la turbulence . 12
I.2.4. Modèles de turbulence 13
I.2.4.1. Le modèle de longueur de mélange : Prandtl (1925) . 14
I.2.4.2. Modèles à une équation de transport . 15
I.2.4.3. Modèle à 2 équations de transport k 15
I.3. Applications 15
I.4. Bibliographie 17xvi
Chapitre II : Formulation mathématique et présentation du logiciel
II.1. Formulation mathématique . 40
Introduction 40
II.1.1. Géométrie du problème 40
II.1.2. Equation mathématique 41
II.1.2.1. Equation de continuité. 41
II.1.2.2. Equations de quantité de mouvement 42
II.1.2.3. Equation de l’énergie 42
II.1.3. Forme dimensionnelles des équations 43
II.1.3.1. Hypothèses. 43
II.1.3.2. Equation de continuité 43
II.1.3.3. Equation de quantité de mouvement suivant x 43
II.1.3.4. Equation de quantité de mouvement suivant y. 43
II.1.3.5. Equation de l’énergie. 43
II.1.4. Conditions aux limites 43
II.2 Présentation du logiciel 46
Introduction. 46
II.2.1. Présentation de Gambit 47
II.2.1.1. Démarrage de Gambit. 47
II.2.1.2. Construction de la géométrie 47
II.2.1.3. Maillage 52
II.2.1.3.1. Maillage structuré (quadra/hexa) 52
II.2.1.3.2. Maillage non structuré (tri/tétra) 52
II.2.1.3.3. Maillage hybride. 53xvii
II.2.1.4. Définition des frontières 53
II.2.1.5. Exportation du maillage 54
II.2.2. Présentation de Fluent. 55
II.2.2.1. Importation de la géométrie. 55
II.2.2.2. Vérification du maillage importé 55
II.2.2.3. Vérification de l’échelle 56
II.2.2.4. Choix du solveur 57
II.2.2.5. L’équation de l’énergie 58
II.2.2.6. Choix du modèle de turbulence 58
II.2.2.7. Définition des caractéristiques du fluide 59
II.2.2.8. Operating conditions 60
II.2.2.9. Conditions aux limites 61
II.2.2.10. Choix d’ordre des équations et l’algorithme 63
II.2.2.11. Initialisation 64
II.2.2.12. Choix des critères de convergence 64
II.2.2.13. Lancement du calcul 65
Chapitre III : Résultats et interprétations
Introduction 68
III.1.Présentation des résultats 68
III.1.1. Présentation des contours 70
III.1.1.1. contour de la vitesse axial 70
III.1.1.2. contour des lignes de courant 71
III.1.1.3. contour de pression 72
III.1.1.4. contour de température . 73xviii
III.1.2. Présentation des profils 73
III.1.2.1. Profils de la vitesse axial dans différentes sections du canal 74
III.1.2.2. Profils de coefficient de friction . 77
III.1.2.3. Profils de la température dans différentes sections du canal . 78
III.1.2.4. Profils du nombre de Nusselt 80
III.2. Comparaison du résultats pour des différentes vitesses à l’entrée du canal . 81
Introduction 81
III.2.1. Influence du vitesse d’entrée sur la vitesse axial 81
III.2.2. Influence du vitesse d’entrée sur la température pour la position x=27 82
III.2.3. Influence du vitesse d’entrée sur la température pour la position x=64.5 83
Conclusion générale. 85
Références bibliographiques
Chapitre I : Généralités sur la convection et mécanismes de transferts
Introduction 4
I.1. Convection 4
I.1.1. Définition 4
I.1.2. la convection naturelle 4
I.1.3. la convection forcée. 5
I.1.4. Régime d’écoulement. 5
I.1.5. Grandeurs Fondamentales Liées à La Convection . 9
I.2. Turbulence 11
I.2.1. Définition de la turbulence . 11
I.2.2. Importance et champ d’application 12
I.2.3. Nature de la turbulence . 12
I.2.4. Modèles de turbulence 13
I.2.4.1. Le modèle de longueur de mélange : Prandtl (1925) . 14
I.2.4.2. Modèles à une équation de transport . 15
I.2.4.3. Modèle à 2 équations de transport k 15
I.3. Applications 15
I.4. Bibliographie 17xvi
Chapitre II : Formulation mathématique et présentation du logiciel
II.1. Formulation mathématique . 40
Introduction 40
II.1.1. Géométrie du problème 40
II.1.2. Equation mathématique 41
II.1.2.1. Equation de continuité. 41
II.1.2.2. Equations de quantité de mouvement 42
II.1.2.3. Equation de l’énergie 42
II.1.3. Forme dimensionnelles des équations 43
II.1.3.1. Hypothèses. 43
II.1.3.2. Equation de continuité 43
II.1.3.3. Equation de quantité de mouvement suivant x 43
II.1.3.4. Equation de quantité de mouvement suivant y. 43
II.1.3.5. Equation de l’énergie. 43
II.1.4. Conditions aux limites 43
II.2 Présentation du logiciel 46
Introduction. 46
II.2.1. Présentation de Gambit 47
II.2.1.1. Démarrage de Gambit. 47
II.2.1.2. Construction de la géométrie 47
II.2.1.3. Maillage 52
II.2.1.3.1. Maillage structuré (quadra/hexa) 52
II.2.1.3.2. Maillage non structuré (tri/tétra) 52
II.2.1.3.3. Maillage hybride. 53xvii
II.2.1.4. Définition des frontières 53
II.2.1.5. Exportation du maillage 54
II.2.2. Présentation de Fluent. 55
II.2.2.1. Importation de la géométrie. 55
II.2.2.2. Vérification du maillage importé 55
II.2.2.3. Vérification de l’échelle 56
II.2.2.4. Choix du solveur 57
II.2.2.5. L’équation de l’énergie 58
II.2.2.6. Choix du modèle de turbulence 58
II.2.2.7. Définition des caractéristiques du fluide 59
II.2.2.8. Operating conditions 60
II.2.2.9. Conditions aux limites 61
II.2.2.10. Choix d’ordre des équations et l’algorithme 63
II.2.2.11. Initialisation 64
II.2.2.12. Choix des critères de convergence 64
II.2.2.13. Lancement du calcul 65
Chapitre III : Résultats et interprétations
Introduction 68
III.1.Présentation des résultats 68
III.1.1. Présentation des contours 70
III.1.1.1. contour de la vitesse axial 70
III.1.1.2. contour des lignes de courant 71
III.1.1.3. contour de pression 72
III.1.1.4. contour de température . 73xviii
III.1.2. Présentation des profils 73
III.1.2.1. Profils de la vitesse axial dans différentes sections du canal 74
III.1.2.2. Profils de coefficient de friction . 77
III.1.2.3. Profils de la température dans différentes sections du canal . 78
III.1.2.4. Profils du nombre de Nusselt 80
III.2. Comparaison du résultats pour des différentes vitesses à l’entrée du canal . 81
Introduction 81
III.2.1. Influence du vitesse d’entrée sur la vitesse axial 81
III.2.2. Influence du vitesse d’entrée sur la température pour la position x=27 82
III.2.3. Influence du vitesse d’entrée sur la température pour la position x=64.5 83
Conclusion générale. 85
Références bibliographiques
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