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Étude dynamique et thermique d’un écoulement pulsé en présenced’un solide chauffé en rotation

Published online by Cambridge University Press:  10 February 2011

Abderrahmane Ghezal ,
Zohra Ouchiha ,
Bernard Porterie ,
Damien Veyret  and
Jean Claude Loraud
Abderrahmane Ghezal*
Affiliation:
Institut de Physique, USTHB, BP 32 El-Alia, Bab-Ezzouar, Alger, Algérie
Zohra Ouchiha
Affiliation:
Institut de Physique, USTHB, BP 32 El-Alia, Bab-Ezzouar, Alger, Algérie
Bernard Porterie
Affiliation:
I. U. S. T. I., Université de Provence-CNRS, UMR 6595, Marseille, France
Damien Veyret
Affiliation:
I. U. S. T. I., Université de Provence-CNRS, UMR 6595, Marseille, France
Jean Claude Loraud
Affiliation:
I. U. S. T. I., Université de Provence-CNRS, UMR 6595, Marseille, France
*
a Auteur pour correspondance :abdghezal@yahoo.fr
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Abstract

Ce travail s’intéresse à un écoulement autour d’un obstacle cylindro-conique chauffé, enrotation à l’intérieur d’une cavité cylindrique. Il s’agit d’étudier l’influence d’uneperturbation de type harmonique sur le comportement dynamique de l’écoulement et sur lemécanisme de l’échange thermique avec l’obstacle. La fréquence de référence del’écoulement périodique a été déterminée par l’analyse de l’évolution du régime vers sonétat stationnaire. L’étude a été menée pour des fréquences variant de 1/3 de la fréquencede référence à 10 fois cette dernière. La périodicité de l’écoulement est assurée par lacondition d’entrée sur le débit supposé périodique. L’étude numérique a été réalisée pourdes valeurs du nombre de Reynolds inférieur à 100 et pour des valeurs de nombre de Taylorinférieur à 500 afin d’éviter la présence des instabilités au sein de l’écoulement. Deuxméthodes numériques ont été utilisées : une méthode de différences-finies combinée avec unschéma ADI et la méthode des éléments-finis. Le fluide considéré est l’air avec despropriétés physiques constantes. Le couplage convection-conduction a été considéré dansune plage de variation du rapport K de la conductivité thermique dusolide à celle du fluide de 10-2 à 103. Les résultats montrent queles composantes de la vitesse varient en phase avec le débit, alors que la pression et lesdifférents paramètres thermiques sont en déphasage avec la vitesse d’entrée. On note aussil’aspect périodique de tous les paramètres dynamiques et thermiques de l’écoulement pourles nombres de Reynolds utilisés. L’influence de la fréquence se manifeste davantage pourses valeurs élevées. Le nombre de Nusselt est proportionnel à la fréquence. Ces résultatssont en bon accord avec ceux données par d’autres études de référence.

Keywords

Instationnairesolide chauffépulsérotationdifférences-finieséléments-finisADIFIDAPUnsteadyheated solidpulsatilerotationfinite-elementsfinite-differencesADIFIDAP
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 12 , Issue 1 , 2011 , pp. 45 - 65
Copyright
© AFM, EDP Sciences 2011

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