Contribution à la récupération d’énergie thermique sur gaz chauds par échangeur à caloduc : approche expérimentale et modélisation / Thanh Tung HOANG  

Titre : Contribution à la récupération d’énergie thermique sur gaz chauds par échangeur à caloduc : approche expérimentale et modélisation Type de document : thèse Auteurs : Thanh Tung HOANG, Auteur ; Yves BERTIN, Directeur de thèse ; Dominique COUTON, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Hasna LOUALIA, Rapporteur ; Valérie SARTRE, Rapporteur ; Daniel BOUGEARD, Examinateur ; Françoise BATAILLE, Examinateur ; Frédéric PLOURDE, Examinateur ; Fabrice VIDAL, Examinateur Importance : 263 p. Note générale : NNT 2018ESMA0016 Remerciements Table des matières Table des figures Liste des tableaux Nomenclature Introduction générale Bibliographie Annexes Résumé Mots clés Catégories : Automobiles:Moteurs:Échappement Caloducs Chaleur:Récupération Naphtalène Simulation, Méthodes de Résumé : POSITIONNEMENT DU PROBLÈME INDUSTRIEL ET SCIENTIFIQUE Problématique industrielle Énergie disponible dans les gaz d'échappement Enjeux scientifiques - Récupération et valorisation d'énergie thermique État de l'art des technologies et systèmes de conversion existant pour véhicules automobiles Bilan des systèmes de conversion et choix de la technologie retenue Système à étudier et objectifs de thèse DESCRIPTION ET QUALIFICATION DU DISPOSITIF EXPÉRIMENTAL "LIGNE GAZ CHAUDS" Objectif et principe de la "ligne gaz chauds" Description des composants du bac "gaz chauds" - ligne de génération de l'écoulement Description des composants du banc "gaz chauds" - ligne de récupération de chaleur Métrologie - Techniques de mesure Architecture globale du banc "gaz chauds" Validation du banc d'essais "gaz chauds" Conclusion partielle MODÉLISATION DU COMPORTEMENT D'UN CALODUC THERMOSIPHON AU NAPHTALÈNE Présentation générale des caloducs Phénomènes physiques au sein d'un thermosiphon Limites de fonctionnement d'un caloduc thermosiphon Choix du fluide de travail du thermosiphon : le naphtalène Développement d'un outil numérique - Détermination du fonctionnement du thermosiphon au naphtalène Validation du modèle et conclusion partielle BANC EXPÉRIMENTAL DE CALODUC THERMOSIPHON AU NAPHTALÈNE Objectif et principe du banc "caloduc - thermosiphon" Présentation détaillée du banc caloduc thermosiphon Protocole de mesures du banc thermosiphon Validation du fonctionnement - Sans isolation Synthèse CARACTÉRISATION DU COMPORTEMENT ET ANALYSE DES PERFORMANCES DU CALODUC THERMOSIPHON AU NAPHTALÈNE Identification du fonctionnement du thermosiphon au naphtalène pour un point de référence (Qe = 300W, Tv = 244°C) Confrontation des prédictions du modèle aux résultats expérimentaux - cas de référence Comportement du caloduc thermosiphon au naphtalène en régime de démarrage Comportement du caloduc thermosiphon au naphtalène en régime stationnaire - Influence de la puissance et de la température de vapeur Influence de l’inclinaison du thermosiphon Limite de fonctionnement – orientation en positon verticale Synthèse du chapitre CONCLUSION ET PERSPECTIVES Conclusions Perspectives En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02025105

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Contribution à la simulation numérique d'écoulements turbulents compressibles canoniques / Radouan BOUKHARFANE  

Titre : Contribution à la simulation numérique d'écoulements turbulents compressibles canoniques Type de document : thèse Auteurs : Radouan BOUKHARFANE, Auteur ; Arnaud MURA, Directeur de thèse ; Zakaria BOUALI, Directeur de thèse ; Serge SIMOËNS, Rapporteur ; Abdellah HADJADJ, Rapporteur ; Françoise BATAILLE, Examinateur ; Michel GONZALEZ, Examinateur ; Stéphane JAMME, Examinateur Importance : 259 p. Note générale : NNT 2018ESMA0003 Remerciements Table des matières Nomenclature annexes Bibliographie Résumé Mots clés Catégories : Compressibilité Dynamique des fluides Ecoulement visqueux Méthode des frontières immergées Reynolds, Nombre de Runge-Kutta, Méthode de Simulation par ordinateur Statoréacteurs à combustion supersonique Résumé : INTRODUCTION Contexte industriel Contexte de recherche Objectifs de la thèse Organisation du manuscrit ÉQUATIONS DE CONSERVATION POUR LES ÉCOULEMENTS GAZEUX RÉACTIFS Hypothèses et cadre du travail Équations de conservation de l'aérothermochime Propriétés thermochimiques des mélanges Cinétique chimique et taux de réaction Propriétés du transport détaillé Lois simplifiées de transport PRÉSENTATION ET PRISE EN MAIN DE CREAMS Outils numériques Conditions aux limites non-réfléchissantes et absorbantes Cas test numériques ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES MÉTHODES DE FRONTIÈRES IMMERGÉES Position du problème Forçage continu Forçage discret Avantages et inconvénients de chaque classe d'IMB MÉTHODE DE FRONTIÈRES IMMERGÉES MISE AU POINT Mise en œuvre numérique de la méthode Validation de la méthode IBM développée INITIALISATION ET PARAMÈTRES DE LA SIMULATION DNS Turbulence homogène isotrope État de l'art des travaux antérieurs Génération des conduites initiales de turbulence Aspects numériques de la simulation directe RÉSULTATS DE LA SIMULATION NUMÉRIQUE DIRECTE POUR L'INTERACTION CHOC-TURBULENCE Vérification de la simulation numérique directe Énergie cinétique turbulente Évaluation de l'enstrophie Structure locale de la turbulence Évolution des échelles de longueur INTERACTION CHOC-SCALAIRE PASSIF Description des configurations étudiées Phénoménologie du mélange scalaire passif en présence de choc Gradient instantané du scalaire et dissipation scalaire Similitudes entre le vecteur de vorticité et le gradient scalaire Effets des statistiques de λ2 sur le champ scalaire Intermittence du champ scalaire IMPACT DE LA VISCOSITÉ VOLUMIQUE SUR UNE COUCHE DE MÉLANGE IMPACTÉE PAR CHOC Notion de viscosité volumique Propriétés générales des couches de mélange Caractéristiques du mélange étudié Couches de mélange impactées par un choc oblique : cas bidimensionnel Couches de mélange impactées par un choc oblique : cas tridimensionnel CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01878795

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Etude par simulations numériques instationnaires de l'écoulement dans les moteurs à propergol solide / Magali DUPUY  

Titre : Etude par simulations numériques instationnaires de l'écoulement dans les moteurs à propergol solide Type de document : thèse Auteurs : Magali DUPUY, Auteur ; Frédéric PLOURDE, Directeur de thèse ; Yves FABIGNON, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Françoise BATAILLE, Rapporteur ; Marc MEDALE, Rapporteur ; Henri BOISSON, Examinateur ; Dominique COUTON, Examinateur Année de publication : 2012 Importance : 266 p. Note générale : NNT 2012ESMA0009 Remerciements Table des matières Nomenclature Introduction Annexes Bibliographie Table des figures Liste des tableaux Résumé Mots clés Langues : Français (fre) Catégories : Compressibilité Processus stochastiques Propergols solides Régime transitoire (hydraulique) Turbulence Résumé : PRESENTATION DES ELEMENTS THEORIQUES ET DES TECHNIQUES NUMERIQUES Equations de base Modélisation de la turbulence Modélisation numérique de la turbulence Présentation générale du code de calcul CEDRE Conclusion du chapitre PRESENTATION DES DONNEES EXPERIMENTALES DU MONTAGE VECLA Dispositif expérimental Présentation des résultats expérimentaux Conclusion du chapitre ANALYSE DE L'ECOULEMENT DANS VECLA Ecoulement de Taylor-Culick Simulations numériques d'écoulement laminaire Transition et échelles de grandeur Simulations d'écoulement transitionnel Conclusion du chapitre MODELISATIONS DE PERTURBATIONS Modélisation de perturbations numériques Modélisation de perturbations physiques Conclusion du chapitre SIMULATIONS NUMERIQUES LES Description et caractéristiques des simulations numériques LES Choix des valeurs des paramètres du modèle de bruit rouge pour les calcul tridimensionnel de l'écoulement dans VECLA Analyse des résultats Conclusion du chapitre CONCLUSION En ligne : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00744017

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Interactions fluide-structure sur les mécanismes d'instabilité tourbillonaires en cavité confinée / Renato NUNES

Titre : Interactions fluide-structure sur les mécanismes d'instabilité tourbillonaires en cavité confinée Type de document : thèse Auteurs : Renato NUNES ; Son DOAN KIM, Directeur de thèse ; Frédéric PLOURDE, Directeur de thèse ; LET ENSMA UMR CNRS 6608, Commanditaire ; Françoise BATAILLE, Rapporteur ; Henri BOISSON, Rapporteur ; Jacques BORÉE, Examinateur ; Michel PREVOST, Examinateur ; Eric ROBERT, Examinateur Importance : 142 p. Note générale : Avant-propos Sommaire Nomenclature Bibliographie Résumé Mots clés Catégories : Interactions fluide-structure Mécanique des fluides Tourbillons (mécanique des fluides) Turbulence Index. décimale : TH-07 Résumé : Introduction Dispositif expérimental et techniques de mesure Instabiblités et confinement Interaction fluide-structure Vibrations forcées et couplage Conclusion

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Modélisation des phénomènes d'ablation de l'insert d'une tuyère de moteur-fusée à propergol solide. Approche expérimentale et numérique / Wilson KIYOSHI SHIMOTE  

Titre : Modélisation des phénomènes d'ablation de l'insert d'une tuyère de moteur-fusée à propergol solide. Approche expérimentale et numérique Type de document : thèse Auteurs : Wilson KIYOSHI SHIMOTE, Auteur ; Frédéric PLOURDE, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Wolfgang KOSCHEL, Rapporteur ; Françoise BATAILLE, Rapporteur ; Sivaramakrishnan BALACHANDAR, Examinateur ; Dominique COUTON, Examinateur ; Pierre MILLAN, Examinateur ; Alex TAYLOR, Examinateur Importance : 173 p. Note générale : NNT 2016ESMA0028 Remerciements Sommaire Nomenclature Bibliographie Annexe Résumé Mots clés Catégories : Ablation (aérothermodynamique) Combustion Composites Equation de la chaleur Matériaux:Propriétés thermiques Méthode des frontières immergées Moteurs-fusées Propergols solides Pyrolyse Tuyères Résumé : INTRODUCTION Tuyères Propergol solide : caractéristiques générales et procédés de fabrication et chargement Aspects physiques et chimiques des mécanismes d'ablation Plan d'étude proposé APPROCHES EXPERIMENTALES ET BANCS DE TEST Description du moteur test Moteur S43 Description du dispositif à plasma MODELISATION NUMERIQUE DE L'ABLATION Introduction Identification des mécanismes prépondérants Vers une formulation 2D axisymétrique Couplage entre les problèmes fluide-chaleur vers une formulation 2D axisymétrique Equation de Navier-Stokes axisymétrique Introduction technique IBM Différents traitements aux frontières Ablation et technique IBM RESULTATS ANALYTIQUES ET NUMERIQUES Caractérisation des processus d'ablation Résultats vers une formulation 2D axissymétrique Simulation numérique des mécanismes d'ablation RESULTATS DES ESSAIS EXPERIMENTAUX Agression thermique directe : torche à plasma Moteur test "cigarette" Moteur S43 : vers des conditions sévères de fonctionnement Les propriétés fluide/solide : vers une validation numérique CONCLUSION ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01504822

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Modélisation et simulation des écoulements turbulents diphasiques et réactifs / Luis Antonio CARBAJAL CARRASCO  

Titre : Modélisation et simulation des écoulements turbulents diphasiques et réactifs Type de document : thèse Auteurs : Luis Antonio CARBAJAL CARRASCO, Auteur ; Arnaud MURA, Directeur de thèse ; Zakaria BOUALI, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Pierre BOIVIN, Rapporteur ; Julien REVEILLON, Rapporteur ; Françoise BATAILLE, Examinateur ; Benedetta FRANZELLI, Examinateur Importance : 175 p. Note générale : NNT 2021ESMA0014 Remerciements Table des matières Nomenclature Bibliographie Annexes Résumé Mots clés Catégories : Combustion spontanée Diffusivité thermique Ecoulement cisaillé Evaporation Flamme Gouttes Jets Mach, Nombre de Simulation par ordinateur Turbulence Résumé : INTRODUCTION Contexte industriel Contexte de recherche Organisation du manuscrit ÉQUATIONS GÉNÉRALES DU PROBLÈME Aérothermochimie d'un mélange gazeux Équations de conservation dans la phase gazeuse Phase liquide dispersée Méthodes numériques Équations adimensionnées dans Asphodèle Caractéristiques du solveur CONFIGURATIONS SIMPLIFIÉES D'ÉCOULEMENTS RÉACTIFS Présentation des bases de données Construction des bases de données Recherche rapide dans la table Forme simplifiée des équations de transport Calaculs d'auto-inflammation Calculs de flammes de pré-mélange Calculs de flammes de diffusion étirées Conclusion CHIMIE À UNE ÉTAPE OPTIMISÉE Introduction Généralisation du modèle OSS Application du modèle OSS à des DNS Conclusion CIMIE À DEUX ÉTAPES OPTIMISÉES Modèle OTS Méthode d'optimisation Application du modèle OTS SIMULATIONS DNS D'UN JET PLAN 3D INERTE Description de la configuration Caractérisation de l'écoulement Description du mélange Configuration de référence Influence de la phase dispersée Influence de la diffusivité différentielle Conclusion SIMULATIONS DNS D'UN JET PLAN 3D RÉACTIF Cas Lewis unitaire Cas diffusivité différentielle Conclusion CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-04274886

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