Etude dynamique d'un écoulement pulsé dans une conduite cylindrique en présence d'un champ magnétique

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علوم بحتة وطبيعية

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Les modèles actuels utilisés pour simuler le comportement d’un écoulement pulsé basés sur l’approximation quasi-stationnaire ne permettent pas de prédire les performances des systèmes physiques avec une précision satisfaisante. Cela est dû, à une grande partie, à l’utilisation des corrélations qui ne tiennent pas en compte de l’effet de pulsations sur l’amplitude et le déphasage dans l’écoulement pulsé. On étudie analytiquement et numériquement l’influence du champ magnétique sur le comportement dynamique d’un écoulement pulsé dans un cylindre horizontal. L’étude analytique a permis d’établir une expression théorique déterminant le profil de vitesse en fonction du nombre de Hartmann M et du nombre de Reynolds cinétique Reω. . La méthode numérique utilisée est basée sur un schéma implicite de différences finies. On considère l’écoulement pulsé à faible nombre de Reynolds d’un fluide visqueux incompressible dans une conduite cylindrique de rayon R et de longueur L, en présence d’un champ magnétique transversal uniforme Bₒ. Aux faibles fréquences (Rew =1), les profils de vitesse ont une forme parabolique caractérisée par un maximum au centre, similaire au cas de l’écoulement Poiseuille. Aux grandes valeurs de Reynolds cinétique (Rew=100), le profil de vitesse s’aplatit au centre de la conduite et atteint un extrémum au voisinage de la paroi, ce qui caractérise le phénomène annulaire. La présence du champ magnétique défavorise ce phénomène, quand le champ magnétique (Hartmann M) augmente, la vitesse devient de plus en plus réduite, l’aplatissement est plus prononcé pour des valeurs de champ élevées. L’étude analytique a permis d’établir des expressions qui traduisent l’évolution radiale du profil de vitesse et de la vorticité ainsi que le coefficient de frottement de l’écoulement pulsé dans un cylindre. Les résultats montrent, que la présence de l’effet annulaire sur les profils de vitesse est proportionnelle a la fréquence et au nombre de Hartmann et inversement proportionnelle à la phase, d’autre part la vitesse diminue en fonction du nombre de Hartmann et que le coefficient de frottement augmente en fonction de celui-ci, provoquant un déphasage = 45° pour les grands nombres de Hartmann

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f0a4068b-65c9-4e97-9820-c7f252f56c57

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رسائل ماجيستير

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Etude dynamique d'un écoulement pulsé dans une conduite cylindrique en présence d'un champ magnétique

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Champ magnétique, Différences finie, Mhd, Pulsé

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Abderaouf Khechiba

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