Modèles numériques à faibles nombres de Mach pour l'étude d'écoulements en convection naturelle et mixte

par Adel Haddad

Thèse de doctorat en Energétique

Sous la direction de Marc Medale.

Le président du jury était Richard Pasquetti.

Le jury était composé de Marc Medale, Richard Pasquetti, Mejdi Azaïez, Frédéric Plourde, Xavier Nicolas, Stéphane Viazzo.

Les rapporteurs étaient Mejdi Azaïez, Frédéric Plourde.


  • Résumé

    Le modèle numérique que nous avons développé au cours de cette thèse présente deux caractéristiques principales : un modèle dilatable pour l'eau et la prise en compte de domaines ouverts. Les difficultés associées au premier aspect concernent l'adaptation de la loi d'état de l’eau au modèle dilatable sous l’approximation à faibles nombres de Mach, tandis que celles associées au second sont relatives à la mise en œuvre de conditions aux limites numériques de sortie compatibles avec l'algorithme de projection utilisé. Les résultats de simulations d'écoulement de convection mixte en canal horizontal chauffé par le bas ont été confrontés à celles utilisant l'approximation de Boussinesq et aux expériences.


  • Résumé

    The 3D numerical model which we developed in this thesis presents two main features: a Low-Mach-Number approximation for water along with an open boundary condition formulation. Indeed, the difficulties related to the former point stand in a computationally efficient adaptation of the water equation of state in the framework of Low Mach number approximation, whereas the difficulties related to the latter concern the introduction of Open Boundary Conditions in the projection algorithm used. We have computed a mixed convection flow in a horizontal channel uniformly heated from below and compared the results obtained with both the Boussinesq approximation and experimental results.


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