Modelisation et simulation numerique par la methode des elements finis des phenomenes de dispersion thermique au cours des transferts thermoconvectifs dans les milieux poreux satures

par DJAMEL SADAOUI

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de J. THEVENIN.

Soutenue en 1995

à Paris 6 .


  • Résumé

    Les transferts thermoconvectifs sont etudies dans les milieux poreux constitues par des empilements aleatoires de fibres ou de particules de divers materiaux satures par differents fluides incompressibles. La modelisation du probleme dynamique est basee sur le modele de darcy-forchheimer-brinkman et le modele d'ergun de la permeabilite en tenant compte d'une loi de variation de la porosite. La modelisation du probleme thermique pour des phases solide et fluide en equilibre thermique local est derivee du modele de zehner et schluender pour la conductivite thermique moyenne et du modele de hsu et cheng pour la conductivite thermique dispersive. La simulation numerique est developpee a l'aide de la methode des elements finis en utilisant un maillage lagrangien comportant des elements quadratiques complets. Les equations de conservation de la dynamique et de la thermique sont resolues a l'aide des variables primitives pour une geometrie bidimensionnelle cartesienne. L'etude de reference des phenomenes de dispersion thermique est realisee dans le cas d'un milieu poreux constitue par des particules spheriques (verre) delimite par deux surfaces planes paralleles et sature par de l'eau. Les resultats numeriques permettent de valider la programmation de la methode d'apres d'autres resultats numeriques et experimentaux. L'etude preliminaire des ecoulements et des transferts autour d'une surface cylindrique inseree dans un milieu de porosite constante est realisee pour une validation complementaire de la methode numerique d'apres certains resultats analytiques. L'etude generale des phenomenes de dispersion thermique autour d'une surface cylindrique est effectuee dans le cas d'un milieu poreux constitue par un empilement de particules spheriques (verre ou d'alumine) sature par de l'air. Les resultats numeriques permettent de retrouver les phenomenes caracteristiques observes au cours des plus recents travaux experimentaux. L'influence du diametre des particules et de la conductivite thermique du materiau sur les variations du nombre de nusselt moyen est etudiee dans un large domaine du nombre de peclet


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Informations

  • Détails : 163 P.
  • Annexes : 64 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1995
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