ON S'INTERESSE AUX ECOULEMENTS DE CONVECTION NATURELLE EN CAVITE ANNULAIRE VERTICALE DIFFERENTIELLEMENT CHAUFFEE. DANS UN PREMIER TEMPS, ON MET EN EVIDENCE, DANS LE CAS D'UNE FENTE DE HAUTEUR INFINIE, UNE CLASSE DE SOLUTIONS ANALYTIQUES MONO-DIMENSIONNELLES, QUI DEPEND D'UN PARAMETRE APPELE PARAMETRE DE STRATIFICATION. LES SOLUTIONS OBTENUES POUR DIFFERENTES VALEURS DE CE PARAMETRE REPRODUISENT LES DIFFERENTS REGIMES D'ECOULEMENT (CONDUCTION, TRANSITION ET COUCHE LIMITE), RENCONTRES DANS UNE CAVITE ANNULAIRE DE RAPPORT DE FORME FINI, CHAUFFEE ET REFROIDIE LATERALEMENT A FLUX CONSTANT. ON ETUDIE ENSUITE LA STABILITE LINEAIRE DE CETTE CLASSE DE SOLUTIONS, EN DISCRETISANT L'EQUATION D'ORR-SOMMERFELD PAR UNE METHODE PSEUDO-SPECTRALE DE COLLOCATION CHEBYSHEV ET EN RESOLVANT LE PROBLEME AUX VALEURS PROPRES CORRESPONDANT. ON EXAMINE LES EFFETS DE LA STRATIFICATION, DE LA COURBURE ET DU NOMBRE DE PRANDTL SUR LA STABILITE DE CETTE SOLUTION. UNE ANALYSE DU BILAN ENERGETIQUE DES PERTURBATIONS PERMET DE CONCLURE SUR L'ORIGINE HYDRODYNAMIQUE OU THERMIQUE DE L'INSTABILITE. ON EFFECTUE ENFIN QUELQUES SIMULATIONS NUMERIQUES DU PROBLEME NON-LINEAIRE EN INTEGRANT LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES COMPLETES PAR VOIE PSEUDO-SPECTRALE DE COLLOCATION CHEBYSHEV ET UNE TECHNIQUE DE TYPE UZAWA POUR LE MAINTIEN DE L'INCOMPRESSIBILITE. ON CONFIRME AINSI LES RESULTATS DE L'ETUDE DE STABILITE LINEAIRE. ON S'INTERESSE ALORS A LA DYNAMIQUE DES SOLUTIONS OBTENUES POUR DES VALEURS TRES SUPERCRITIQUES DU NOMBRE DE RAYLEIGH

The transport of heat through a porous medium in the presence of exterior forces, generally produced by the Earth's gravitational field and/or a pressure gradient, is called conduction when the Darcean fluid is static (motionless), and convection when the Darcean fluid is in motion. It is customary to use the term convection also to describe the motion which arises from the density differences due to temperature gradients within the Darcean fluid. We think that because this last phenomenon is more general it should be given a specific name; here we call it thermal flow. In the sense of the above definitions, convection and thermal flow are two distinct phenomena (they occur together, in underground combustion for instance), and the convective motion which arises when a Darcean l'luid is in contact with a source of heat is a particular case of thermal flow. Thermal flow occurs naturally and is important in many geophysical and industrial problems, particularly in oil exploration, and in the petroleum, chemical and nuclear industries (for instance, in the evaluation of capability of heat-removal from a hypothetical accident in a nuclear reactor). It can play a part in the transfer of heat from the deep interior of the Earth to a shallow depth in the geothermal regions. However, in the field of energy conversion little attention has yet been paid to the insulating characteristics of the saturated porous materials introduced in some enclosures (storage tanks) to decrease the convective and radiative transfer of heat.

ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE DES TRANSFERTS D'IMPULSION ET DE CHALEUR EN REGIME LAMINAIRE TRANSITOIRE DANS UN CYLINDRE VERTICAL PARTIELLEMENT REMPLI D'UN FLUIDE NEWTONIEN. ON EXAMINE LE CAS OU LES PAROIS DU CYLINDRE SONT A UNE TEMPERATURE CONSTANTE ET CELUI OU ELLES SONT TRAVERSEES PAR DES FLUX DE CHALEUR DE DENSITE CONSTANTE. ON INTRODUIT DANS LES EQUATIONS LA FONCTION DE COURANT ET LE ROTATIONNEL DE LA VITESSE ET ON CALCULE LES CHAMPS DE VITESSE ET DE TEMPERATURE PAR UNE METHODE AUX DIFFERENCES-FINIES EXPLICITES ASSOCIEE A UNE ETUDE DE STABILITE. DE NOMBREUX ECOULEMENTS SECONDAIRES ACCOMPAGNANT L'ECOULEMENT PRINCIPAL SONT MIS EN EVIDENCE

PRESENTATION D'UN MODELE SIMPLIFIE PERMETTANT D'ETUDIER LES MOUVEMENTS DE CONVECTION NATURELLE ET MIXTE EN MILIEU FLUIDE ET POREUX, DANS DES ESPACES CONFINES ET SEMI-CONFINES. PRECISION DES NOTIONS CLASSIQUES DE LA THEORIE DE LA STABILITE HYDRODYNAMIQUE. ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE DES REGIMES DE CONVECTION NATURELLE DANS UNE COUCHE FLUIDE OU POREUSE LIMITEE PAR DEUX CYLINDRES COAXIAUX DE LONGUEUR INFINIE ET D'AXE HORIZONTAL. STABILITE DE CET ECOULEMENT. ETUDE DE LA CONVECTION MIXTE. ETUDE DE LA CONVECTION NATURELLE EN MILIEU FLUIDE ENTRE DEUX SPHERES CONCENTRIQUES. MISE EN EVIDENCE DE DEUX SOLUTIONS STATIONNAIRES DU MEME PROBLEME BIDIMENSIONNEL: L'UNE AVEC UNE SEULE CELLULE TORIQUE, L'AUTRE BICELLULAIRE, AVEC UNE PETITE CELLULE PLACEE EN HAUT DE LA COUCHE ANNULAIRE ET TOURNANT EN SENS INVERSE

L'AUTEUR PRESENTE UNE ETUDE NUMERIQUE DES TRANSFERTS DE CHALEUR PAR CONVECTION NATURELLE ET MIXTE EN REGIME LAMINAIRE DANS UN ESPACE DELIMITE PAR DEUX CYLINDRES CONCENTRIQUES VERTICAUX. IL ANALYSE EGALEMENT L'INFLUENCE DE PROTUBERANCES SINUSOIDALES DISPOSEES SUR LES SURFACES EXTERIEURE ET INTERIEURE, SUR LES TRANSFERTS DE CHALEUR. L'AUTEUR COMPLETE CE MEMOIRE PAR UNE ETUDE NUMERIQUE ET EXPERIMENTALE DU MEME PHENOMENE DANS LA MEME CONFIGURATION MUNI CETTE FOIS-CI DE DEUX PROTUBERANCES SINUSOIDALES SUR LA SURFACE EXTERIEURE DU CYLINDRE INTERIEUR ET UNE AUTRE A FAIBLE AMPLITUDE SUR LA SURFACE INTERIEURE DU CYLINDRE EXTERIEUR. LA DISCRETISATION DES EQUATIONS QUI REGISSENT LES PHENOMENES EST BASEE SUR LA TECHNIQUE DES VOLUMES DE CONTROLE AUX DIFFERENCES FINIES. LE COUPLAGE ENTRE LA VITESSE ET LA PRESSION EST EFFECTUE A L'AIDE DE L'ALGORITHME SIMPLE. LES RESULTATS SONT PRESENTES SOUS FORME DE FONCTIONS DE COURANT, D'ISOTHERMES, DE PROFILS DE TEMPERATURE, DE VITESSES ET DE PRESSIONS ET SOUS FORME DE CORRELATIONS. ILS METTENT EN EVIDENCE LES EFFETS DES FORCES DE GRAVITATION SUR L'ECOULEMENT ET DE L'INTERACTION ENTRE CES FORCES ET LES FORCES CENTRIFUGES. LES PROTUBERANCES INTENSIFIENT LE TRANSFERT DE CHALEUR ET PERTURBENT L'ECOULEMENT. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX CARACTERISES PAR UNE VISUALISATION DE L'ECOULEMENT EN UTILISANT DE LA FUMEE D'ENCENS ET PAR LES MESURES DE TEMPERATURES DE SURFACE DU CYLINDRE EXTERIEUR A L'AIDE DE THERMOCOUPLES ET D'UNE CAMERA DE THERMOGRAPHIE INFRAROUGE SONT EN BON ACCORD AVEC LES RESULTATS THEORIQUES

DEFINITION D'UN CRITERE DE DECLENCHEMENT DES INSTABILITES EN DECRIVANT LES PHENOMENES PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN ENSEMBLE DE MODES NORMAUX. PAR UNE METHODE INTEGRALE DU TYPE KARMANN POLHAUSEN, PUIS PAR UN CALCUL NUMERIQUE BASE SUR L'UTILISATION DES DIFFERENCES FINIES, ON PROPOSE UNE SOLUTION POUR DES ECOULEMENTS BIDIMENSIONNELS SUPPOSES STABLES. RECHERCHE DE LA STABILITE DE CES ECOULEMENTS EN IMPOSANT LES SOLUTIONS OBTENUES COMME DES SOLUTIONS INITIALES ET EN SUIVANT LEUR EVOLUTION APRES APPLICATION D'UNE PERTURBATION. ETUDE EXPERIMENTALE PAR VISUALISATION A L'AIDE DE TRACEURS DE FUMEE, MESURE DE TEMPERATURES ET DE VITESSES

ON ETUDIE LE DEVELOPPEMENT DE L'ECOULEMENT DE CONVECTION NATURELLE LAMINAIRE PERMANENTE ENTRE DEUX PLANS VERTICAUX PARALLELES AVEC UNE ENTREE ADIABATIQUE SUIVIE DES PAROIS SOUMISES A DES DENSITES DE FLUX THERMIQUE CONSTANTES MAIS NON NECESSAIREMENT EGALES. DEUX METHODES NUMERIQUES ONT ETE UTILISEES POUR RESOUDRE LE PROBLEME PHYSIQUE: DANS LA PREMIERE, LE CANAL EST PLACE DANS UN GRAND DOMAINE RECTANGULAIRE, CE QUI PERMET LA PRISE EN COMPTE DES REGIONS ENVIRONNANTES AU CANAL DANS L'ANALYSE DES COMPORTEMENTS DYNAMIQUE ET THERMIQUE A L'INTERIEUR DE CELUI-CI; DANS LA SECONDE, L'ECOULEMENT N'EST ANALYSE QU'A L'INTERIEUR DU CANAL ET LES EQUATIONS DE TRANSFERTS SONT SIMPLIFIEES DANS LE CADRE DES APPROXIMATIONS DE LA COUCHE LIMITE. POUR LE CAS OU LA LONGUEUR ADIABATIQUE EST EGALE A ZERO, LES RESULTATS SONT COMPARES A CEUX DES ETUDES NUMERIQUES ET EXPERIMENTALES D'AUTRES AUTEURS. POUR LES AUTRES CAS, LES RESULTATS OBTENUS PAR LES DEUX METHODES SONT COMPARES