Approche modale des transferts aérauliques dans le bâtiment : mécanismes d’instabilité, bifurcations et dynamique non-linéaire

= A modal approach to air movement in buildings : instability mechanisms, bifurcations and non-linear dynamics

• Auteur / Autrice : Jean-Michel Cornet
• Direction : Francis Allard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne2011-....)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Ecole nationale des travaux publics de l'Etat (Vaulx-en-Velin, Rhône1975-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écoulement instationnaire (dynamique des fluides)

Programmation non linéaire

Chaleur -- Convection

Gaz -- Écoulement

Bifurcation, Théorie de la

Résumé

Le confort thermiqe repose sur un ensemble de paramètres fondamentaux comme les champs de vitesse et de température. Les transitions entre les différents régimes d'écoulement sont assez mal connues. Nous nous proposons de mettre en place une méthodologie adaptée à la recherche des premières bifurcations des écoulements de convection par une analyse de stabilité linéaire de la solution de base, suivie d'une approche non-linéaire permettant de fixer les relations amplitude-fréquence de la perturbation. La combinaison des différentes méthodes numériques pour simuler d'une part la solution de base, d'autre part la perturbation, est testée sur l'écoulement de convection naturelle entre deux plans infinis, dit de double couche. Une extension de cette association de méthodes est appliquée au problème test de convection naturelle en cavité différentiellement chauffée, et présente des résultats en assez bon accord avec les données expérimentales et numériques disponibles.

[Thermal comfort relies on a set of fundamental parameters such as the velocity and temperature fields, However the remains a lack of knowledge regarding g the transition between the air flow regimes, we intend to establish a methodology suited to the search of bifurcation of convective flows using a linear stability analysis, followed by a non-linear approach allowing us to definite a relation between amplitude an d frequency of the perturbation, Th e combination of the various numerical methods to compute on one band the basic solution and on the other hand the perturbation, is validated using the case study of double convective boundary layer flow. A generalisation of this set of numerical procedures is applied to the search of the bifurcation in e thermally-driven cavity. This method shows a good agreement with available experimental and numerical data. ]