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Fiche descriptive
Influence des déformations successives alternées de la paroi sur l'accroissement des performances d'échange d'un tube : application aux échangeurs multifonctionnels (Document en Français)
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Modalités de diffusion de la thèse :
Modalités de diffusion de la thèse :
Auteur : Zambaux Julie-Anne
Date de soutenance : 28-11-2014
Directeur(s) de thèse : Harion Jean-Luc
Président du jury : Gourdon Christophe
Membres du jury : Harion Jean-Luc
- Bouvier Pascale
- Peerhossaini Hassan
- Russeil Serge
- Le Guer Yves
- Saatdjian Estéban
Rapporteurs : Le Guer Yves
- Saatdjian Estéban
Laboratoire : Département énergétique industrielle (EMD) partenaireRecherche_1 167720716 EMD
Ecole doctorale : Sciences pour l'ingénieur (SPI)
Zambaux, Julie-Anne
Nom
Zambaux
Prénom
Julie-Anne
Nationalité
Français
Date de soutenance : 28-11-2014
Directeur(s) de thèse : Harion Jean-Luc
Harion, Jean-Luc
Nom
Harion
Prénom
Jean-Luc
Président du jury : Gourdon Christophe
Gourdon, Christophe
Nom
Gourdon
Prénom
Christophe
Membres du jury : Harion Jean-Luc
Harion, Jean-Luc
Nom
Harion
Prénom
Jean-Luc
Bouvier, Pascale
Nom
Bouvier
Prénom
Pascale
Peerhossaini, Hassan
Nom
Peerhossaini
Prénom
Hassan
Russeil, Serge
Nom
Russeil
Prénom
Serge
Le Guer, Yves
Nom
Le Guer
Prénom
Yves
Saatdjian, Estéban
Nom
Saatdjian
Prénom
Estéban
Rapporteurs : Le Guer Yves
Le Guer, Yves
Nom
Le Guer
Prénom
Yves
Saatdjian, Estéban
Nom
Saatdjian
Prénom
Estéban
Laboratoire : Département énergétique industrielle (EMD) partenaireRecherche_1 167720716 EMD
Ecole doctorale : Sciences pour l'ingénieur (SPI)
Discipline : Mécanique. Énergétique, matériaux.
Classification : Sciences de l'ingénieur
Mots-clés : Déformations pariétalesÉcoulements laminairesIntensification du transfert thermique et du mélangeAdvection chaotiquesimulations numériquesA*
Déformations (mécanique) -- Thèses et écrits académiquesThermocinétique -- Thèses et écrits académiquesFluides, Mécanique des -- Thèses et écrits académiques
Résumé : Les travaux de thèse sont consacrés à l’étude numérique de l’application de macro-déformations successives alternées a la paroi d’un tube. La modification de l’écoulement du fait des déformations permet de modifier ses propriétés en termes de transfert thermique et de mélange. L’objectif de l’étude d’un tel dispositif est entre autre de l’appliquer pour des configurations d’échangeurs multifonctionnels, qui sont à la fois échangeurs de chaleur et réacteurs chimiques. L’étude s’intéresse principalement aux écoulements laminaires. Les calculs sont réalisés avec le code ANSYS Fluent. L’étude est tout d’abord consacrée à la caractérisation de l’écoulement secondaire créé par les déformations ainsi qu’à l’influence des différents paramètres de déformation. Afin d’améliorer le mélange dans l’écoulement, l’étude d’une configuration coaxiale déformée a été envisagée (cette géométrie correspond de plus à une configuration d’écoulement utilisée dans l’industrie). Deux configurations annulaires ont été considérées. Dans un premier temps, les déformations pariétales ont été appliquées aux tubes interne et externe : différents déphasages longitudinaux et angulaires entre ces deux déformations ont été étudiés pour optimiser les performances thermo-hydrauliques. La seconde configuration combine des déformations sur la paroi externe et un swirl sur la paroi interne de la géométrie. Cette configuration particulière permet en régime laminaire d’augmenter significativement le mélange du fait de l’apparition d’advection chaotique dans l’écoulement. Cette dernière géométrie est appliquée dans le cas d’un échangeur solaire à concentration et permet d’améliorer les performances par rapport à un tube lisse dans des conditions similaires. La dernière partie de l’étude est consacrée à une validation expérimentale des résultats numériques lorsque les déformations sont appliquées à une plaque. Des mesures par PIV et LDA ont été réalisées pour mesurer la vitesse locale de l’écoulement.
Classification : Sciences de l'ingénieur
Mots-clés : Déformations pariétalesÉcoulements laminairesIntensification du transfert thermique et du mélangeAdvection chaotiquesimulations numériquesA*
Déformations (mécanique) -- Thèses et écrits académiquesThermocinétique -- Thèses et écrits académiquesFluides, Mécanique des -- Thèses et écrits académiques
Résumé : Les travaux de thèse sont consacrés à l’étude numérique de l’application de macro-déformations successives alternées a la paroi d’un tube. La modification de l’écoulement du fait des déformations permet de modifier ses propriétés en termes de transfert thermique et de mélange. L’objectif de l’étude d’un tel dispositif est entre autre de l’appliquer pour des configurations d’échangeurs multifonctionnels, qui sont à la fois échangeurs de chaleur et réacteurs chimiques. L’étude s’intéresse principalement aux écoulements laminaires. Les calculs sont réalisés avec le code ANSYS Fluent. L’étude est tout d’abord consacrée à la caractérisation de l’écoulement secondaire créé par les déformations ainsi qu’à l’influence des différents paramètres de déformation. Afin d’améliorer le mélange dans l’écoulement, l’étude d’une configuration coaxiale déformée a été envisagée (cette géométrie correspond de plus à une configuration d’écoulement utilisée dans l’industrie). Deux configurations annulaires ont été considérées. Dans un premier temps, les déformations pariétales ont été appliquées aux tubes interne et externe : différents déphasages longitudinaux et angulaires entre ces deux déformations ont été étudiés pour optimiser les performances thermo-hydrauliques. La seconde configuration combine des déformations sur la paroi externe et un swirl sur la paroi interne de la géométrie. Cette configuration particulière permet en régime laminaire d’augmenter significativement le mélange du fait de l’apparition d’advection chaotique dans l’écoulement. Cette dernière géométrie est appliquée dans le cas d’un échangeur solaire à concentration et permet d’améliorer les performances par rapport à un tube lisse dans des conditions similaires. La dernière partie de l’étude est consacrée à une validation expérimentale des résultats numériques lorsque les déformations sont appliquées à une plaque. Des mesures par PIV et LDA ont été réalisées pour mesurer la vitesse locale de l’écoulement.
Type de contenu : Texte
Format : PDF
Format : PDF
Identifiant : uvhc-ori-oai-wf-1-1765
Type de ressource : Thèse
Type de ressource : Thèse