Caractérisation expérimentale des écoulements d'air de convection naturelle et mixte dans une cavité fermée

par SOPHIE MERGUI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de François Penot.

Soutenue en 1993

à Poitiers .

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  • Résumé

    Ce travail concerne l'etude experimentale des ecoulements d'air rencontres dans une cavite cubique, d'environ 1 m#3 de volume. La premiere partie de ce memoire est consacree a l'examen detaille de la convection naturelle en cavite fermee. Deux parois verticales opposees sont differentiellement chauffees a temperature constante. Les parois horizontales sont isolees thermiquement. Les autres parois verticales sont considerees comme adiabatiques. Deux valeurs du nombre de rayleigh caracteristique, superieures a 10#9, ont ete envisagees. Des visualisations, des mesures de vitesse et de temperature ont ete entreprises, afin de caracteriser precisement les champs dynamique et thermique dans l'ensemble de la cavite. Nous avons ainsi pu mettre en evidence l'ejection de structures a caractere turbulent par les couches limites en developpement le long des parois verticales actives, l'existence d'une couche limite chaude plus perturbee que la couche limite froide, l'excitation permanente d'ondes de gravite dans la partie centrale de la cavite thermiquement stratifiee. Nous nous sommes astreints a determiner les conditions thermiques effectives regnant sur les parois horizontales, ce qui nous a permis d'etablir des lois analytiques simples de repartition en temperature qui pourront servir de reference de conditions aux limites realistes a integrer dans les codes de calcul. La seconde partie est consacree a l'etude des ecoulements de convection mixte generes par l'introduction, dans la cavite, d'un ou deux jets, pesants ou non, en presence ou non de sources de chaleur parietales. Des visualisations, des mesures de vitesse et de temperature ont permis, pour plusieurs configurations, de caracteriser les structures d'ecoulements susceptibles d'etre rencontrees et de degager des tendances generales sur le comportement des ecoulements. Cette etude a egalement ete menee dans le but d'etablir une base de donnees experimentales pouvant servir a valider les modeles numeriques appliques aux ecoulements d'air dans des grands volumes de type piece d'habitation


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Informations

  • Détails : 1 vol. (296 p.)
  • Annexes : 70 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 27-2-668
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