LE MODELE THEORIQUE EST VASE SUR LA RESOLUTION DES EQUATIONS COUPLEES DE TRANSPORT-DIFFUSION DE MASSE ET DE CHALEUR, AU SEIN DU FLUIDE EN ECOULEMENT, POUR UN REGIME DE COUCHES LIMITES LAMINAIRES BIDIMENSIONNELLES STATIONNAIRES. LE COUPLAGE DES DEUX PROBLEMES THERMIQUE ET MASSIQUE EST REALISE PAR L'INTERMEDIAIRE DES CONDITIONS PARIETALES. DES CORRELATIONS SONT ETABLIES ENTRE LE COEFFICIENT DE TRANSFERT DE MASSE ET LES PARAMETRES ADIMENSIONNELS CARACTERISANT LE PROBLEME. DES PERFORMANCES D'EVAPORATION, SUIVANT LES DEBITS D'AIR ET LES CONDITIONS D'ENTREE IMPOSEES, EN DECOULENT. DES RESULTATS EXPERIMENTAUX DETAILLES, SUR L'EXPLORATION DES CHAMPS DE VITESSES, TEMPERATURES, ET HUMIDITES LOCALES, SONT ENSUITE PRESENTES POUR LES DEUX CAS DE REGIME: LAMINAIRE ET TURBULENT. LES COEFFICIENTS D'ECHANGE MASSIQUE, LOCAL ET GLOBAL SONT EGALEMENT EVALUES

L’objectif de notre travail de thèse est consacré à l’étude de l’instabilité de l’interface liquide-gaz pour le phénomène de ruissellement d’un film liquide sur une plaque plane inclinée d’un angle par rapport à l’horizontale par le biais d’une méthode numérique pour le suivi spatio-temporelle intitulé PLIC-VOF pour 2 Piece Wise Linear Interface Calculation, Volume of Fluid 2. Notre étude de simulation consiste à observer une éventuelle présence des vaguelettes selon le nombre de Reynolds du film liquide. La modélisation des forces de tension superficielle par la méthode CSF 2Continuum Surface Force2, la détermination de la courbure de l’interface est déterminée par la méthode 2ALE-like scheme2. La résolution de l’équation de Navier-Stokes est réalisée par la méthode de la projection, la résolution du système d’équation linéaire est réalisé par la méthode itérative de gradient conjugué Bi-CGStab. Pour la résolution de l’équation de la chaleur, on a séparé les flux diffusifs et les flux convectifs. Les flux diffusifs sont estimés par différences finies explicites. On a utilisé la méthode de limitation de flux de type FCT2 Flux-Corrected Transport2 pour exprimer les flux convectifs. Nous avons effectué plusieurs tests afin de valider notre code de calcul. Pour l’advection, on a réalisé le test de translation pure, test de rotation solide, test du tourbillon unique et test du tourbillon unique. On a aussi testé la résolution de l’équation Navier-Stokes par les tests de l’écoulement de Poiseuille diphasique et de l’instabilité de Rayleigh-Taylor. La modélisation des forces de tensions superficielles est validé par les tests d’équilibre et oscillation d’une goutte. On a aussi validé le problème de la résolution de l’équation de la chaleur par l’évaporation d’une goutte soumis soit à un flux de chaleur ou champs de température uniformes. Nous présenterons aussi des résultats de simulations concernant le ruissellement d’un film liquide sur une plaque plane inclinée d’un angle par rapport au plan horizontale, nous avons pris ( Re= 24.41, Fr= , ), ( Re= 72.506, F r=0.2588, ), (Re=118.393, F r=0.4226, .) et ( Re=160.68, F r=0.5735, )

ON RAPPELLE LES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES HYDRODYNAMIQUES DE LA REGION D'ENTREE D'UN FILM LIQUIDE LAMINAIRE LISSE RUISSELANT SUR UN PLAN INCLINE ET PROLONGEANT UN ECOULEMENT ETABLI ENTRE DEUX DEMI-PLANS PARALLELES. ON PROPOSE UN MODELE ANALYTIQUE POUR LE CHAMP DE VITESSE DANS LA COUCHE LIMITE HYDRODYNAMIQUE A TRES FAIBLE DISTANCE DE LA PAROI. LE MODELE EST ENSUITE UTILISE POUR ETUDIER LE TRANSFERT DE MASSE D'UN SOLUTE SUR LE PLAN DE RUISSELLEMENT TOUT ENTIER AINSI QUE SUR DES SURFACES ACTIVES DE FORME RECTANGULAIRE OU DISCOIDALE IMPLANTEES EN PAROI INERTE. ON EXAMINE EN PARTICULIER LE CAS DE MICROSURFACES DE TRANSFERT DE DIMENSIONS TRES PETITES VIS-A-VIS DE LA LONGUEUR CARACTERISTIQUE DE L'ECOULEMENT. LES RESULTATS THEORIQUES SONT CONFRONTES A DES MESURES DE FLUX DE DIFFUSION PARIETAUX ET D'EPAISSEURS DE FILM OBTENUES RESPECTIVEMENT PAR LA TECHNIQUE DES SONDES ELECTROCHIMIQUES ET L'UTILISATION D'UN CAPTEUR DE DEPLACEMENT CAPACITIF

Ce travail porte sur la modelisation et la simulation numerique du controle de l'ecoulement et du transfert de chaleur autour d'un cylindre a base carree. Deux techniques de controle ont ete envisagees: la premiere consiste a utiliser une couche poreuse placee sur l'obstacle dont le but d'etudier l'effet de la permeabilite et de l'epaisseur de la couche poreuse sur les coefficients globaux de l'ecoulement. Les resultats se rapportant a cette partie ont montre que l'emplacement de la couche poreuse juste derriere l'obstacle permet de mieux regulariser l'ecoulement autour de l'obstacle et de le mettre dans une position plus stable. La deuxieme technique consiste a ajouter des nanoparticules de cuivre dans le fluide de base (eau) afin d'etudier son effet sur la structure globale d'ecoulement et sur le transfert de chaleur. Une correlation permettant de relier le nombre de Reynolds critique, definissant la transition entre ecoulements stationnaire et periodique, avec la fraction volumique est obtenue. On montre dans cette partie comment se modifie l'ecoulement selon la valeur de la concentration et des correlations permettant d'evaluer le flux de chaleur transfere sont obtenues."

On se propose d'étudier numériquement et expérimentalement les lois de l'écoulement et du transfert de chaleur pour des fluides newtoniens et non newtoniens thermodépendants, en écoulement laminaire dans une conduite cylindrique de section circulaire et dans un espace situé entre deux plaques planes semi-infinies, chauffées à la paroi à densité de flux de chaleur ou à température constantes. On s'intéresse aux fluides pseudoplastiques dont le comportement peut être modélisé par la loi puissance d'Ostwald. On met clairement en évidence l'incidence d'un champ thermique imposé sur la distribution des vitesses, sur les lois de perte charge et sur les lois de transfert de chaleur qui en résultent. Outre les paramètres classiques, on propose pour le coefficient de frottement et le coefficient d'échange de chaleur des corrélations, qui tiennent compte d'un nouveau groupement adimensionnel dû à la thermodépendance