Analyse asymptotique et raccordement : étude d'une couche limite de convection naturelle

par Mouna El Hafi

Thèse de doctorat en Energétique. Mécanique des fluides

Sous la direction de J.-Y. GRANDPEIX.

Soutenue en 1994

à Toulouse 3 .


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  • Résumé

    Ce travail a pour objet la recherche de parametres pertinents agissant sur la modification des regimes d'ecoulement de convection naturelle pour des nombres de rayleigh eleves de l'ordre de 10#1#0. Le probleme traite porte sur les conditions de decollement de la couche limite de convection naturelle le long d'une plaque plane verticale chaude en presence d'un accident mecanique. Une premiere etape de la modelisation a ete realisee en utilisant la methode des developpements asymptotiques raccordes (d. A. R). Elle a permis de definir des equations aux derivees partielles simplifiees associees aux diverses regions de l'ecoulement, ainsi que les regles de raccord entre les solutions des equations. L'analyse asymptotique systematique a permis de mettre en evidence dans le cadre d'une structure double couche (sous-couche visqueuse et couche principale) deux classes d'accidents significatifs provoquant le decollement. Cette analyse montre au premier ordre un decouplage des processus dynamiques et thermiques tres pres de la paroi. L'etude a ete faite essentiellement dans le cas ou les deux couches sont fortement couplees, c'est a dire dans le cas qui induit le raccordement le plus complexe. Une deuxieme etape, tres complementaire a la premiere, a permis de batir un modele dans le cadre du formalisme d'evolution par transfert (t. E. F). A chaque domaine partiel, correspond un modele partiel constitue d'equations issues des d. A. R et de conditions aux limites compatibles avec les regles de raccord fournies par les d. A. R. Le raccordement est realise a partir de la decomposition des variables d'interface sur une base fonctionnelle adaptee. Les resultats des simulations dans le logiciel zoom permettent de detecter les hauteurs critiques des accidents a partir desquels a lieu le decollement. D'un point de vue thermique, la resolution de l'equation de l'energie nous fournit le profil de temperature dans la sous-couche visqueuse. Par ailleurs, une premiere campagne experimentale a ete realisee pour une bosse placee a une altitude de 130mm (hauteur 3. 7mm et longueur 13mm)

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Informations

  • Détails : [13]-135-[21] p

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1994TOU30133
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