BESSANANE, Nabil (2018) Simulation numérique de la convection turbulente : Géométries régulières et complexes. Doctoral thesis, Université de Batna 2.

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Abstract

L’analyse des recherches sur les écoulements dans les micro-canaux et autour de micro-picots a montré une très forte dispersion des résultats. Ce travail présente une étude paramétrique de l’influence de la forme des micro-canaux et picots, ainsi que leurs dimensions, sur le coefficient de transfert de chaleur et sur les pertes de charge. L’enjeu de cette thèse est donc primordial, aussi bien pour les applications (refroidissement des absorbeurs de lumière ou en l’électronique) que pour la compréhension des mécanismes fondamentaux de la convection. La démarche est basée sur la modélisation numérique des transferts par convection turbulente en régime stationnaire avec des conditions de flux de chaleur imposé à la base d’un dissipateur à micro-canaux ou micro-picots. Différentes épaisseurs du passage fluide ont été testées, allant de 0.15 à 1.6 mm. Une étude comparative a été menée en considérant plusieurs modèles de turbulence et maillages. La précision du modèle "Realizable k-ε ", associée à un traitement proche-paroi amélioré, a été appréciée. La confrontation avec les résultats des expériences de A. Hamza [49-50] et M. Liu [22] nous ont permis de valider la procédure numérique et de proposer des corrélations, locales et moyennes. Une forme améliorée des picots (hexagonale allongée) a été proposée afin d’optimiser les performances énergétiques du dissipateur : elle a permis de diminuer les pertes de charge d’un facteur quatre pour les hauts débits, tout en maintenant un coefficient d’échange proche de celui des picots (losange). Une analyse de la présentation du coefficient d’échange et du coefficient de frottement, en adoptant des définitions rigoureuses des paramètres de l’étude, a été également apportée. En effet, il existe une grande disparité dans la littérature dans la définition de la vitesse de référence du fluide (débitante, maximale (localement), maximale (dans la section de passage la plus réduite), et la température de référence du fluide (constante ou en considérant sa variation locale).

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	Turbulence – dissipateur de chaleur – mini-canaux – phase liquide – CFD
Subjects:	Technologie > Génie mécanique
Divisions:	Faculté de technologie > Département de génie mécanique
Date Deposited:	20 Dec 2018 10:09
Last Modified:	16 Oct 2019 08:50
URI:	http://eprints.univ-batna2.dz/id/eprint/1667

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