Etude numérique de la convection mixte turbulente en milieu confiné : application à l'extraction de polluants dans les halls de traitement des eaux

par CORINA NICULAE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de Dominique Blay.

Soutenue en 1993

à Poitiers .

mots clés

Résumé

Le travail presente porte sur la modelisation numerique locale des ecoulements turbulents de convection mixte en milieu confine. L'outil numerique employe est de type volumes finis, 2d, base sur l'algorithme simple. Dans une premiere partie nous avons mene une etude de validation de plusieurs modeles de turbulence k- a bas et haut nombre de reynolds, en prenant comme reference des resultats experimentaux obtenus au laboratoire, dans le cas d'ecoulements de convection mixte generes par des jets de paroi et de paroi chauffante. Les resultats de cette etude ont montre la grande sensibilite des modeles k- en ce qui concerne l'evaluation des transferts thermiques parietaux. L'importance de ce fait a ete soulignee egalement a travers l'approche en regime stationnaire d'un phenomene d'hysteresis mis en evidence experimentalement. La seconde partie de l'etude a consiste dans la modelisation de la convection mixte thermo-solutale engendree par le processus de transport-diffusion de polluants dans un hall industriel. La configuration se caracterise par l'absence des echanges thermiques et massiques parietaux. Le modele de turbulence utilise a ete choisi suite a l'etude exposee dans la premiere partie. Nous avons analyse l'influence sur la structure des ecoulements des facteurs tels que l'intensite du couplage des effets d'inertie et gravitationnels, la nature du polluant et le regime dynamique de calcul. Cette etude a montre le role important de l'absence des echanges parietaux sur le comportement relaminarisant de deux modeles k- a bas reynolds. D'un point de vue plus pratique nous avons obtenu des informations interessantes concernant l'efficacite de processus de depollution en ambiance industrielle. L'ensemble des resultats nous ont apporte des details precieux concernant les performances de la modelisation k- pour diverses configurations de convection mixte. Ils nous ont indique en meme temps des nouvelles voies a suivre dans l'approche de la turbulence

Titre traduit

Numerical study of confined turbulent mixed convection. Application to polluant removal from industrial halls

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