Modelisation numerique des phenomenes de transport de chaleur et de masse dans les fluides supercritiques

par SAKIR AMIROUDINE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de P. BONTOUX.

Soutenue en 1995

à Aix Marseille 2 .


  • Résumé

    Il a ete recemment montre durant les experiences spatiales et par des considerations theoriques que le transfert de chaleur a proximite du point critique liquide vapeur se faisait par le mecanisme de l'effet piston. En effet, la tres forte expansion de la fine couche limite initiale entraine, par un processus adiabatique, une augmentation rapide de la temperature dans le reste du fluide par le biais du va-et-vient des ondes acoustiques. Dans ce present travail sont explores les mecanismes de transport de masse et de chaleur dans une cavite rectangulaire chauffee par le cote, remplie d'un fluide supercritique, et la competition entre la convection naturelle et l'effet piston (ou convection theroacoustique). Les equations de navier-stokes pour un fluide proche de son point critique, suivant une loi d'etat de type van der waals, sont resolues numeriquement par la methode des volumes finis avec la procedure de filtrage acoustique. Les resultats ont ete surprenants compares a ceux d'un fluide parfait: i) l'equilibration en temperature est toujours aussi rapide que dans le cas de conditions de gravite nulle (simulations 1d) par effet piston (avant que la convection ne demarre): ii) l'equilibration de la masse se fait sur une echelle de temps beaucoup plus longue par la convection naturelle quasi-isotherme iii) a cause de la tres forte compressibilite, un effet de point d'arret similaire a celui que l'on rencontre dans les ecoulements a forte vitesse, provoque une surchauffe de mur superieur


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Informations

  • Détails : 185 P.
  • Annexes : 83 REF.

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