Simulation numérique de l'écoulement d'un réfrigérant dans un éjecteur supersonique

Abstract

Dans ce travail, nous avons effectué une étude numérique de l’écoulement d’un réfrigérant dans un éjecteur-compresseur implanté dans un système frigorifique, dans l’objectif de mettre en évidence l’influence de la pression de condensation sur les performances de l’éjecteur. Cette étude a été divisée en quatre parties : Dans la première partie, nous avons présenté une brève historique sur les différents systèmes frigorifiques, ainsi qu’une présentation des différents cycles frigorifiques avec éjecteur a été effectuée, en accordant plus d’intérêt pour les systèmes à éjecteur-compresseur, par la suite, nous avons effectué une étude comparative entre les réfrigérants : R234a, R404a R744 et R245fa. En raison de ses meilleures performances, ce dernier a été sélectionné afin de l’utiliser dans notre étude numérique. Dans la deuxième partie, nous avons effectué une présentation de l’éjecteur en premier lieu, puis nous avons expliqué le principe de fonctionnement de l’éjecteur-compresseur ainsi que l’évolution de ses performances, nous avons constaté que son fonctionnement peut être répartis selon la pression de condensation en trois modes : critique, sous critique et mode de mal fonctionnement, par la suite, les avantages et les inconvénients de l’éjecteur one été énumérés, pour finir avec une synthèse de l’essentiel des travaux de recherche théoriques, expérimentales et numériques effectuées sur les éjecteurs. Dans la troisième partie, nous avons défini et présenté les logiciels utilisés dans notre étude numérique, les propriétés du réfrigérant (R245fa) sont fournies par le logiciel Refprop. Et les étapes de simulation ont été résumées comme suit : - Gambit : de la création des points jusqu’au maillage de la géométrie et aux conditions aux limites. La géométrie a été réalisée en 2-D axisymétrique. - Fluent : de la lecture de la géométrie sur Gambit jusqu’au lancement de la simulation sur Fluent, en choisissant le modèle de turbulence RNG k-ɛ. Trois simulations ont été réalisées en variant une seule condition au limite qui est la pression de condensation. Dans la quatrième partie, après avoir effectué la simulation numérique, nous avonsprocédé à la lecture et à l’interprétation des différents résultats obtenus.