Effet de profil d'ondulation sur les performances thermo-hydraulique des écoulements dans les tubes ondulés.

Abstract

Dans ce mémoire nous traitons une étude dynamique et thermique dans un tube ondulé, dont l'ondulation est de forme sinusoïdale, d'une convection forcée, bidimensionnelle dans le régime turbulent. La résolution numérique des équations, régissant le problème (équation de continuité, équation de quantité de mouvement et de l'énergie) est effectuée par le code Comsol 4.3. les champs dynamique et thermique sont obtenus pour différentes deux valeurs du nombre de Reynolds 5000 et 10000, et pour différentes amplitudes (€) allant de 0.1 à 0.3, des ondulations (N) de 10 à 30. Une analyse de l'évolution du rapport du nombre de Nusselt moyen de l'air, ainsi que le rapport du coefficient de frottement a été réalisée. Les résultats présentés démontrent que le taux du transfert de chaleur est meilleur en augmentant le nombre de Reynolds, le coefficient de frottement et le nombre de Nusselt. Cette amélioration du transfert de chaleur a été accompagnée par un accroissement des frottements dus aux tourbillons créés au niveau des courbures, donc une augmentation des pertes de charge. Ces pertes de charge sont sollicitées pour leur amélioration considérable du transfert de chaleur. Ainsi dans les conditions de cette étude, l'utilisation des tubes ondulés reste avantageuse.