L'AUTEUR ETUDIE LA CONVECTION NATURELLE, THERMIQUE, LAMINAIRE ET PERMANENTE, QUI SE DEVELOPPE DANS UN FLUIDE NEWTONIEN CONFINE DANS L'ESPACE D'INTERSECTION DE DEUX CYLINDRES HORIZONTAUX LORSQUE LA PAROI INFERIEURE EST SOUMISE A UN FLUX DE CHALEUR DE DENSITE UNIFORME ALORS QUE LA PAROI SUPERIEURE EST TRAVERSEE PAR UN FLUX DE DENSITE NON-UNIFORME. IL INTRODUIT LA FONCTION DE COURANT, LA VORTICITE, LES COORDONNEES BI-CYLINDRIQUES ET INTEGRE LES EQUATIONS DE TRANSFERT A L'AIDE DE LA METHODE AUX DIFFERENCES FINIES DE PATANKAR. LES DISTRIBUTIONS DES VITESSES ET DES TEMPERATURES SONT CALCULEES AINSI QUE LES VALEURS LOCALES ET MOYENNES DU NOMBRE DE NUSSELT. DE NOMBREUSES FIGURES REPRESENTENT LES LIGNES DE COURANT DE MOUVEMENT ET LES ISOTHERMES

L'auteur étudie la convection naturelle, thermique, laminaire et permanente, qui se développe dans un fluide newtonien confiné entre deux cylindres excentrés d'axes horizontaux lorsque la paroi du cylindre extérieur est isotherme et celle du cylindre intérieur traversée par un flux de chaleur de densité non-uniforme. Il introduit la fonction de courant, la vorticité, les coordonnées bi -cylindriques et intègre les équations de transfert à l'aide de la méthode aux différences-finies de Patankar. Les distributions des vitesses et des températures sont calculées ainsi que les valeurs locales et moyennes du nombre de Nusselt et du coefficient de frottement. De nombreuses figures représentent les lignes de mouvement et les isothermes.

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

L'AUTEUR A ETUDIE LA CONVECTION NATURELLE SYMETRIQUE DANS UNE ENCEINTE FERMEE LIMITEE PAR DEUX CYLINDRES CONCENTRIQUES HORIZONTAUX ET DEUX PLANS DIAMETRAUX. LA PAROI CYLINDRIQUE INTERIEURE EST SOUMISE A UN FLUX DE DENSITE CONSTANTE ALORS QUE LA PAROI CYLINDRIQUE EXTERIEURE EST MAINTENUE A UNE TEMPERATURE CONSTANTE ET LES PAROIS LATERALES ISOLEES. POUR FACILITER LA MISE EN EQUATIONS DU PROBLEME, L'AUTEUR A TRANSFORME CE DOMAINE CURVILIGNE EN RECTANGLE A L'AIDE D'UNE TRANFORMATION CONFORME APPROPRIEE. IL A ENSUITE ETUDIE LES TRANSFERTS THERMIQUES EN FONCTION DES NOMBRES DE GRASHOF MODIFIES ET DES FACTEURS DE FORME. LES RESULTATS MONTRENT QUE LES ECHANGES THERMO-CONVECTIFS AU NIVEAU DES PAROIS ACTIVES SONT MEILLEURS QUAND ON AUGMENTE LE FACTEUR DE FORME ET QUE LA LIMITE SUPERIEURE DU REGIME CONDUCTIF DOMINANT EST ATTEINT POUR UN NOMBRE DE GRASHOF D'ENVIRON 1000. LES RESULTATS THEORIQUES ONT ETE VALIDES PAR UNE METHODE EXPERIMENTALE D'INTERFEROMETRIE HOLOGRAPHIQUE

LES ECOULEMENTS CREES PAR UN ECART DE TEMPERATURE ENTRE LES CYLINDRES ET (OU) PAR LA ROTATION DU CYLINDRE INTERNE D'UNE CAVITE ANNULAIRE HORIZONTALE REMPLIE D'AIR (PR 0,7) ONT ETE ETUDIES NUMERIQUEMENT. LES EQUATIONS DE CONSERVATION ONT ETE RESOLUES PAR LA METHODE DES VOLUMES FINIS. EN CONVECTION NATURELLE, ON A D'ABORD SUPPOSE UNE STRUCTURE 2D LOIN DES COURONNES FERMANT L'ESPACE ANNULAIRE. SOUS CETTE HYPOTHESE, VERIFIEE EXPERIMENTALEMENT POUR DES CAVITES DE FAIBLE RAPPORT DES RAYONS (R

LES EQUATIONS REGISSANT LES TRANSFERTS D'IMPULSION, DE MATIERE ET DE CHALEUR SONT MAINTENUES A TEMPERATURE CONSTANTE ET LE FOND INCLINE EST TRAVERSE PAR UN FLUX DE CHALEUR DE DENSITE CONSTANTE. LES EQUATIONS SONT TRANSFORMEES EN INTRODUISANT COMME VARIABLES LA FONCTION DE COURANT ET LA VORTICITE. RESOLUTION DU SYSTEME D'EQUATION PAR LA METHODE DES DIFFERENCES FINIES EXPLICITES; ANALYSE DE LA STABILITE DES SOLUTIONS. PRESENTATION DES RESULTATS: DISTRIBUTIONS DES VITESSES ET DES TEMPERATURES DANS L'EAU EN FONCTION DU TEMPS. MISE EN EVIDENCE D'ECOULEMENTS SECONDAIRES DANS CERTAINS CAS

Ce travail concerne l'étude théorique et expérimentale de l'influence de la topographie d'une plaque horizontale sur les transferts par convection naturelle laminaire développés en son voisinage. La première partie est consacrée à la modélisation numérique de la convection naturelle qui se développe au-dessus de plaques horizontales soumises à un flux de densité uniforme et constante. Ces plaques de différentes topographies (plane, sinusoïdale et triangulaire) sont placées dans un milieu semi-infini (air, eau et huile). Les équations sont discrétisées en utilisant la technique des volumes de contrôle et le couplage entre les champs de vitesses et de pressions est assuré par l'algorithme SIMPLE. Les profilométries, sinusoïdale et triangulaire, sont ramenées, par une transformation homotopique, à une surface plane. La taille du domaine dans lequel se développe la convection naturelle est déterminée par un calcul itératif. Les résultats sont présentés sous forme de fonctions de courant, d'isothermes, de nombres de Nusselt. Des corrélations permettant de décrire le transfert de chaleur entre la plaque et le fluide, incluant le rapport amplitude sur période des protubérances, sont proposées. Ces résultats montrent que la morphologie de l'écoulement ainsi que les transferts entre la plaque et le fluide sont affectés, notamment par la forme des protubérances. La deuxième partie concerne l'analyse expérimentale par microscopie thermique à balayage et interférométrie holographique des champs de températures et de leurs évolutions spatio-temporelles. les résultats numériques et expérimentaux sont en bon accord.