Physique

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Browsing Physique by Author "ARFI , Oualid"

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    Transfert de chaleur en régime variable dans un matériau à changement de phase
    (Faculté des sciences, 2013-12-09) ARFI , Oualid; MEZAACHE , El Hacène
    Ce travail présente une étude du transfert de chaleur en régime variable dans un mur possédant différentes configurations : monocouche, bicouches et tricouches, soumis à deux conditions convectives, et subissant un changement de phase par solidification. L’objectif de ce travail est l’étude de la cinétique de la solidification ainsi que le rôle des matériaux à changement de phase pour l’amélioration du stockage du froid ou de la chaleur dans un mur afin de réduire la consommation d’énergie (électrique, fiouls,…). La solution du problème physique est obtenue en utilisant différentes techniques mathématiques. Pour le cas d’un mur monocouche sans changement de phase, une méthode semi analytique est utilisée et qui consiste à trouver la solution dans l’espace de Laplace, ensuite la solution physique est obtenue par la recherche de la transformée inverse de Laplace à l’aide des séries de Fourier. Pour le cas d’un mur avec changement de phase, la modélisation du problème est basée sur l’équation de la conduction thermique unidirectionnelle en considérant les équations de couplage au niveau des interfaces entre les différentes couches et au niveau des surfaces extérieures du mur. Les équations de transfert sont données en représentation enthalpique pour le MCP, et en formulation générale pour les régions solides. La formulation adimensionnelle a permis de dégager les principaux paramètres affectant le transfert. La discrétisation des équations est réalisé en utilisant la méthode des volumes finis, avec un schéma explicite. La solution numérique est obtenue par une méthode itérative basée sur la notion d’enthalpie critique. Les résultats des calculs sont validés par comparaison avec la solution analytique de Newman de problème de Stefan. L’étude de l’influence de la condition convective imposée au deuxième solide, désignant la condition chaude et gouvernée par Bic, θc a montré que la présence des couches solides affecte le transfert de chaleur par un effet de stockage ou déstockage par énergie sensible. Les grandeurs Bic, θc, affectent la cinétique et les limites de la solidification. L’action de la température θc sur le MCP est fortement dépendante du nombre de Biot Bic. Enfin une étude paramétrique est menée sur un mur tricouches afin de mieux approcher vers la réalité