CHIREMSEL, Rachid (2022) Modélisation mathématique et simulation numérique des écoulements turbulents anisotropes et instationnaires dans une conduite à géométrie circulaire. Doctoral thesis, Université de Batna 2.

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Abstract

Ce travail est consacré à l’étude numérique du comportement dynamique d'un écoulement turbulent instationnaire et anisotrope en aval d’une courbure d'une conduite coudé à 90°. Pour ce faire, une modélisation de ces écoulements doit être implémentée dans le code Fluent conçu pour les conduites avec et sans obstacles. Des calculs comparatifs ont été aussi effectués en utilisant deux configurations géométriques de section transversale circulaire avec un rapport du rayon de courbure Rc/D=2. Dans la deuxième conduite on a érigé obliquement des obstacles contrairement à la première conduite. Le nombre d’obstacles érigé est de 14 obstacles, placés à l’amont et à l’aval de la courbure, les rapports entre la distance et la hauteur de l’obstacle est: Pt/e=40, par contre le rapport entre la hauteur et le diamètre est : e/D=0.1. Les obstacles sont utilisés afin de pouvoir évaluer leurs effets sur l'écoulement. Les champs de vitesse générés par ces obstacles sont complexes, donnant parfois naissance à des régions de séparation d'écoulement en amont et en aval de ces obstacles. Les équations de Navier-Stokes en moyenne de Reynolds (RANS) adoptées dans ce travail, dont la fermeture par le modèle de contrainte de Reynolds (RSM), sont discrétisées à l’aide de la méthode numérique des volumes finis. Le modèle RSM est validé au moyen de comparaisons avec les données expérimentales disponibles. Après validation de la stratégie numérique (choix du prototype de simulation, adoption du modèle mathématique, détermination des conditions aux limites,…), la distribution des vitesses axiales et des contraintes de Reynolds, la visualisation de l’anisotropie des contraintes de Reynolds et d’autres grandeurs à plusieurs endroits longitudinaux en aval de la courbure ont été obtenues. Les résultats réalisés, montrent que la valeur de la vitesse maximale dans la conduite coudée en présence d’obstacles est plus élevée, d’environ 47% que la valeur de la vitesse d’entrée correspondante, mais elle est de 9% plus élevée dans le cas sans obstacles. Il a été également montré que la distribution de la vitesse axiale moyenne dans les deux cas étudiés, dépend faiblement du nombre de Dean, et l'écoulement analysé dans la conduite sans obstacles s’avère fortement anisotrope que dans la conduite avec obstacles

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	écoulement turbulent, modélisation, RANS, modèle de contraintes de Reynolds, anisotropie, instationnarité.
Subjects:	Technologie > Hydraulique
Divisions:	Faculté de technologie > Département d'hydraulique
Date Deposited:	09 Feb 2022 10:18
Last Modified:	09 Feb 2022 10:18
URI:	http://eprints.univ-batna2.dz/id/eprint/1989

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