Simulation numérique d’une cheminée solaire
Résumé
Dans ce présent mémoire, notre objectif principal était de faire une analyse numérique
sur des champs de vitesses, de pression et de températures dans une cheminée solaire avec
différents cas du rayonnement solaire et de la hauteur de la cheminée pour deux types de
géométrie, pour avoir une étude comparative qui nous permet de voir les différences entre les
cas étudiés et nous permet de mieux comprendre notre système.
Le logiciel FLUENT qu’on a utilisé pour la simulation numérique d’une cheminée
solaire nous permet d’atteindre notre but et d’avoir une quantité importante de résultats avec
une grande précision.
Les résultats de la simulation numérique ont montré, que le processus thermique d’une
cheminée solaire s’agit d’une convection naturelle en régime turbulent. La vitesse de l’air à
l’intérieure de la cheminée solaire augmente avec l’augmentation du rayonnement solaire,
donc on peut conclure que la production optimal d’énergie électrique est atteinte vers midi où
la demande de consommateurs augmente à ce moment.
Dans l’optique de cette étude, on peut dire que pour un rayonnement solaire donné, la
taille de la cheminée influe beaucoup sur la vitesse d’écoulement. Et on peut constater que la
jonction courbée de la cheminée solaire est plus proche de la forme réelle de la cheminée
solaire.
Avec le développement des moyens de calculs, la simulation numérique devient de
plus en plus un outil très intéressant pour la prédiction des phénomènes pouvant se produire à
l’intérieur de la cheminée solaire, nous pouvons donc à ce titre envisager pour des
investigations futures des études de situations plus intéressantes et plus proches de la réalité,
telles que :
Simulation numérique tridimensionnelle d’une cheminée solaire.
Intégration d’une turbine à l’intérieur de la cheminée solaire et le calcul de la puissance
générée par cette dernière.
Intégration d’un système de stockage d’énergie ou une autre source d’énergie
renouvelable tel que la géothermique pour assuré le fonctionnement pendant la nuit.
Simulation numérique d’une cheminée solaire en présence des plantes pour employer le collecteur comme une serre agriculture.