Etude Expérimentale et Numérique d’un Système de Jets Tourbillonnaires Multiples Impactant

Abstract

Le présent travail traite une étude expérimentale et numérique d’un système multi-jets impactant une paroi plane. Dans la première partie et pour mener à bien cette étude, on a utilisé un banc d’essai expérimental comportant trois diffuseurs nouvellement conçus, disposés en ligne, de diamètre D, distant de 2D entre les axes de leurs centres. Le tourbillonnement est obtenu par un générateur (de swirl), composé de 12 ailettes disposées à 60° par rapport à la verticale, et placé juste à la sortie de ce diffuseur. L’étude expérimentale consiste à mesurer le champ moyen de température et de vitesse de soufflage des jets tourbillonnaires impactant la plaque, par un thermo-anémomètre (Velocicalc-plus), dans des différentes stations, en imposant la température et le débit de l’air chaud à l’entrée des diffuseurs par des séchoirs au sommet de la configuration. L’objectif de ce travail est de déterminer les facteurs qui peuvent influencer le comportement de ce type d’écoulement et sur le transfert thermique de la plaque, tels que le nombre de jets, la hauteur d’impact, les conditions d’entrées de températures et de vitesses, le tourbillonnement et ce, en étudiant la variation du nombre de Nusselt, les performances de l’efficacité de ventilation et l’optimisation de la meilleure configuration. Dans La deuxième partie, on a simulé numériquement le comportement de cet écoulement complexe, en utilisant le code de calcul Fluent, sur la base de la méthode des volumes finis. Le modèle de turbulence choisi est le modèle à deux équations de transports (k- en évidence par la comparaison avec les résultats expérimentaux. Les résultats du modèle (k- s sont en bon accord avec les résultats expérimentaux. Ces résultats montrent que les paramètres étudiés influencent notablement les caractéristiques du multi-jet impactant. Au point de vue homogénéisation thermique, la configuration de trois jets, relative à une hauteurd'impact4D, avec des conditions de températures équilibrées à l’entrée du diffuseur, présente un bon développement du jet et une température presque uniforme le long de la plaque.