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Étude dynamique et thermique d’un écoulement pulsé en présence d’un solide chauffé en rotation
Published online by Cambridge University Press: 10 February 2011
Abstract
Ce travail s’intéresse à un écoulement autour d’un obstacle cylindro-conique chauffé, en rotation à l’intérieur d’une cavité cylindrique. Il s’agit d’étudier l’influence d’une perturbation de type harmonique sur le comportement dynamique de l’écoulement et sur le mécanisme de l’échange thermique avec l’obstacle. La fréquence de référence de l’écoulement périodique a été déterminée par l’analyse de l’évolution du régime vers son état stationnaire. L’étude a été menée pour des fréquences variant de 1/3 de la fréquence de référence à 10 fois cette dernière. La périodicité de l’écoulement est assurée par la condition d’entrée sur le débit supposé périodique. L’étude numérique a été réalisée pour des valeurs du nombre de Reynolds inférieur à 100 et pour des valeurs de nombre de Taylor inférieur à 500 afin d’éviter la présence des instabilités au sein de l’écoulement. Deux méthodes numériques ont été utilisées : une méthode de différences-finies combinée avec un schéma ADI et la méthode des éléments-finis. Le fluide considéré est l’air avec des propriétés physiques constantes. Le couplage convection-conduction a été considéré dans une plage de variation du rapport K de la conductivité thermique du solide à celle du fluide de 10-2 à 103. Les résultats montrent que les composantes de la vitesse varient en phase avec le débit, alors que la pression et les différents paramètres thermiques sont en déphasage avec la vitesse d’entrée. On note aussi l’aspect périodique de tous les paramètres dynamiques et thermiques de l’écoulement pour les nombres de Reynolds utilisés. L’influence de la fréquence se manifeste davantage pour ses valeurs élevées. Le nombre de Nusselt est proportionnel à la fréquence. Ces résultats sont en bon accord avec ceux données par d’autres études de référence.
Keywords
- Type
- Research Article
- Information
- Copyright
- © AFM, EDP Sciences 2011
References
Références
- 2
- Cited by