RESEAU DE LABORATOIRES Réunion AmETh, 9 Novembre 2005 RESEAU DE LABORATOIRES

THEME IV : Thermique des milieux, interfaces et systèmes complexes : application aux enveloppes du bâtiment  IV2: Transferts thermo-convectifs dans un canal Les laboratoires actuellement impliqués sont les suivants (liste non-exhaustive) : GRER, Université des Antilles et de la Guyane LAMTI, Université d’Artois, Béthune LETEM , Université de Marne-la Vallée LEPTAB, Université de la Rochelle LET, ENSMA, Poitiers TREFLE, ENSAM/ENSCPB/Univ. Bordeaux 1 LTM, Université de Reims Champagne Ardenne

Phase 1 : Comparaisons numériques - canal chauffé avec entrée et sortie adiabatiques Webb B.W. and Hill D.P., 1989, “High Rayleigh number laminar natural convection in an asymmetrically heated vertical channel,” ASME J. Heat Transfer, vol. 111, pp. 649-656. - canal chauffé (sans extension) Phase 2 : Comparaisons expérimentale-numérique LAMTI (Université d’Artois, Béthune) GRER (Université des Antilles et de la Guyane) en collaboration avec le LET (ENSMA, Poitiers)

Phase 1 : Canal chauffé asymétriquement à flux constant ¶ U X = V T * P m 1 2 4 3 ï þ ý ü - Y . 5 G 6 7 8 : Débit assique A = H /d sortie entrée A A/2

(En rouge les comparaisons présentées dans la suite En bleu les profils demandés) Pr = 0.71 ; Ra* = (103), 105, 107 ; A = 5, 10, (15)

Résultats préliminaires (1) 6 jeux de résultats issus de 5 codes de calcul différents provenant de 4 équipes Codes volumes finis VF_MD (LETEM) Variables colocalisées, maillage non structuré 300x50 Méthode de pénalisation pour la pression Résolution directe de l’ensemble des variables Condition d’entrée pour la pression: Bernoulli local Pm,i = - 0.5 Ui2 où Ui est la vitesse sur une maille VF_ADI (LETEM) Grille décalée (SIMPLER), maillage structuré 148x32 Méthode de résolution séquentielle par balayages, ADI VF_ADI, Pin=Cste, Bernoulli global, Pm = - 0.5 G2 VF_ADI, Pin_out, Bernoulli local, Pm,i = - 0.5 Ui2

Résultats préliminaires (2) FLUENT LAMTI Condition d’entrée pour la pression: Bernoulli global LETEM Résolution instationnaire (SIMPLE) avec un schéma décentré du 2ème ordre (Quick) Condition d’entrée pour la pression: Bernoulli local Maillage 300x50 Codes éléments finis FEMLAB (LEPTAB) Eléments rectangulaires P1-P2, avec une répartition en cosinus dans la direction transverse et un maillage régulier par morceaux dans le sens de l'écoulement Bernoulli local pour la condition d’entrée de la pression Code spectral (GRER)

A=5, Ra =10 Nu G V F _MD 6.93 6.25 .45 5.37 73.35 FL UEN T ( L E TEM) 0.5 0.90 0.97 G V F _MD 6.93 6.25 .45 5.37 73.35 FL UEN T ( L E TEM) 6.90 6.24 5.43 5.34 73.46 _ A DI, P=Cs t e 6.66 6.31 5.50 90.34 P i n o u 6.71 6.34 5.52 5.44 82.22 EM LA B 6.67 5.98 5.22 5.12 80.88 MTI) 7,37 6,50 5,65 5,55 83,06 Spec ra l - 6.38 5.58 5.49 124.88 W bb H ill (1989) 7.65 6.21 6.46 6.99

Température le long de la paroi chaude 2A = 10, Ra* = 105 Température le long de la paroi chaude

Température de mélange le long du canal

Composante verticale de la vitesse sur la ligne médiane verticale du canal

Pression sur la ligne médiane verticale du canal

Profil horizontal de la température Entrée de zone chauffée Sortie de zone chauffée

Profil horizontal de la composante verticale de la vitesse Entrée de zone chauffée Sortie de zone chauffée

Profil horizontal de la pression Entrée de zone chauffée Sortie de zone chauffée