Contribution à l’étude des transferts de chaleur et de masse dans les cavités partitionnées. : Application à la caractérisation des transferts aérauliques dans les bâtiments à travers les grandes ouvertures verticale

par Karim Limam

Thèse de doctorat en Thermique et Energétique

Sous la direction de Francis Allard.

Soutenue en 1993

à Lyon, INSA , dans le cadre de Ecole Doctorale Mecanique, Energetique, Genie Civil, Acoustique (MEGA) (Villeurbanne) , en partenariat avec CETHIL - Centre de Thermique de l'INSA de Lyon (Lyon, INSA) (laboratoire) .

mots clés

• Transfert de chaleur
• Chaleur -- Convection
• Cloisons (construction)
• Microscopie acoustique

Résumé

Ce travail décrit une contribution numérique et expérimentale à l'étude du transfert de masse et de chaleur dans les cavités partitionnées et une application au cadre de la physique du bâtiment. Dans un premier chapitre nous décrivons les mécanismes en jeux dans de telles cavités, puis nous présentons du point de vue de la littérature l'aspect global du problème. Ensuite nous ex osons au chapitre II le traitement numérique par différence finie des équations de la convection naturelle laminaire en cavité partitionnée. Puis nous mettons en évidence l'influence des paramètres caractérisant le partitionnement sur les transferts chaleur et de masse en convection naturelle d'origine thermique ou solutale. Dans un troisième chapitre nous présentons une application à la physique du bâtiment qui concerne les transferts aérauliques à travers les grandes ouvertures verticales. Après une présentation du dispositif expérimental utilisé et des principaux résultats obtenus, nous nous consacrons à l’évaluation comparative de résultats numériques obtenus à l'aide de code turbulents tridimensionnels sur les configurations expérimentales que nous avons testées. Les résultats montrent un bon accord qualitatif entre les modèles et les expérimentations

Titre traduit

= A contribution to the study of heat mass transfer in partitioned enclosures. : Application to the characterization of air flow through large vertical openings in buildings

Résumé

A contribution to numerical and experimental study of beat and mass transfer in partitioned cavities and an application ta building physics are here presented. The first chapter describes the mechanisms that occur in such cavities, and global aspect of the problem from a bibliographical point of view. In the second chapter, the finite difference method used to numerically solve the laminar natural convection equations in a partitioned cavity is presented. The influence of the parameters characterizing the partition on beat and mass transfer for case of thermal or solutal natural convection is then discussed. In the third chapter an application to building physics is dealt with. This application more specifically concerns air flow trough large vertical openings in buildings. The experimental facility used and the main results obtained are presented, and a comparison between numerical results obtained with three-dimensional turbulent codes and our experimental results is performed. The numerical and experimental results show a good qualitative agreement