Modélisation semi-empirique des écoulements et des transferts dans un milieu poreux en régime turbulent

Résumé èle proposé permet de prédire les écoulements turbulents et les transferts thermiques au sein dʹun empilement dʹobjets considéré comme un milieu poreux. Il relie lʹintensité des transferts entre le fluide et les objets aux valeurs locales de la vitesse et du taux de turbulence. La variation de lʹénergie cinétique turbulente est prédite par une équation de transport inspirée de la littérature et qui est généralisable en plusieurs dimensions. Les paramètres du modèle ont été identifiés expérimentalement pour un empilement de sphères dʹun taux de vide de 34%, notamment dʹaprès des mesures par anémométrie laser effectuées à lʹaval de lʹempilement. Lʹécart moyen entre les coefficients de transfert prédits et mesurés pour différentes vitesses débitantes et positions dans lʹempilement est de 5%. del allows the prediction of turbulent fluid flow and heating transfers inside a stack of obstacles, which is considered as a porous media. The heat transfer intensity between fluid and particles is related to the local values of velocity and turbulence intensity. The turbulent kinetic energy is predicted by a transport equation inspired from literature, which can also be used for two-dimensional flow patterns. Model parameters were experimentally identified for a stack of spheres with a void fraction of 34%. Laser anemometer measurements were performed upstream the from stack. Heat transfer coefficients were measured at different positions in the stack and for different flow rates. The standard error between measured and predicted coefficients is 5%.