Simulation numérique de transfert couplé de chaleur et d’humidité dans un milieu poreux

Abstract

Le présent travail se veut une contribution à l'étude des transferts couplés de chaleur et d'humidité dans les milieux poreux qui font l'objet de plusieurs études. Ce type de transferts intéresse de nombreux phénomènes naturels et procédés industriels à l'exemple des centrales thermiques, isolation des bâtiments, centrales nucléaires, etc. Le code de calcul Fluent, basé sur la méthode des volumes finis, a permis de résoudre numériquement les équations aux dérivées partielles régissant ce transfert couplé de chaleur et d'humidité, en régime transitoire. Une comparaison entre une paroi mono-couche et une paroi bic-ouche de même épaisseur a été effectuée. L'influence du coefficient d'échange interne sur la température des faces intérieure, interface et extérieure a été montrée dans ce travail. Les résultats obtenus ont également illustré l'évolution de l'écoulement de la vapeur d'eau à l'intérieur du milieu poreux en passant d'un régime diffusif pour des valeurs relativement faibles des perméabilités à un régime fortement convectif pour des valeurs élevées de la perméabilité. Finalement, l'étude présentée dans ce mémoire ouvre des perspectives de développement en s'intéressant à : la détermination de la valeur exacte de la perméabilité à partir de laquelle le régime convectif s’amorce ; l'effet de la porosité du milieu poreux ; prise en compte de l'effet du changement de phase qui peut se manifester à l'intérieur de la paroi poreuse.