Developpement et validation d'un modele raccordable de thermoconvection : application a l'etude d'un capteur solaire a renouvellement d'air

par ANTONIO MORET RODRIGUES

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de J.-Y. GRANPEIX.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Ce travail avait pour but la mise au point d'un modele numerique susceptible d'accompagner le developpement et l'experimentation d'un systeme de capteur solaire a renouvellement d'air. Il s'integre dans un programme de rehabilitation d'ecoles portugaises dans lesquelles les taux de concentration de gaz carbonique depassent les normes admises pour la sante publique. Le systeme etudie peut se schematiser par un ecoulement de convection naturelle dans un canal plan vertical, dont une face transparente permet la penetration du rayonnement solaire. Le modele bi-dimentionnel developpe met classiquement en jeu les equations de boussinesq completees par un modele k-epsilon. La modelisation d'un tel systeme souleve un probleme specifique lie a sa nature localement parabolique, qui conduit traditionnellement a des algorithmes empechant le couplage aval du modele. L'utilisation du formalisme d'evolution par transferts (tef), dedie au raccordement de systemes heterogenes dynamiquement couples, et d'une technique de developpement asymptotique de la pression, a donne lieu a une formulation numerique aux volumes finis qui restitue au systeme son ellipticite primitive. L'application au capteur a ete effectuee moyennant des hypotheses realistes et suffisamment generales pour sa publication en tant que cas d'ecole ; elles concernent le niveau des flux parietaux ainsi que les caracteristiques de declenchement du phenomene turbulent. Le modele complet realise dans l'environnement de modelisation zoom, dedie au tef, a ete confronte a divers problemes classiques de la litterature: en ecoulements laminaire et turbulent, en cavite, et en canaux plan et cylindrique. Les resultats d'analyse de dimensionnement du canal fournissent les premiers elements d'appreciation de son efficacite en terme de debit de ventilation et de prechauffage de l'air neuf. La raccordabilite inherente au modele realise permet d'envisager son immersion dans un modele complet comprenant la salle en aval et les conditions d'entree de l'air dans son contexte local


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Informations

  • Détails : 232 P.
  • Annexes : 119 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 : TH2014-012740
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