Evaluation de modèles de simulation des grandes échelles en canal plan turbulent chauffé asymétriquement : de la comparaison des grandeurs intégrales à l’analyse des corrélations

La présente étude concerne la simulation numérique des écoulements anisothermes dans les récepteurs solaires surfaciques à gaz sous-pression. Un écoulement d’air turbulent, dans un canal plan bi-périodique, à bas nombre de Mach et haut nombre de Reynolds de frottement est considéré. On effectue des tests a posteriori en vue de confronter les résultats obtenus par différents modèles de turbulence utilisés en simulation des grandes échelles à une simulation numérique directe. Des approches fonctionnelles, structurelles et mixte sont comparées. L’analyse porte sur des grandeurs ntégrales liées à la dynamique et à la thermique de l’écoulement, des grandeurs moyennées, des écarts types de certaines d’entre elles. Des corrélations impliquant les vitesses et la température sont également étudiées.

This study deals with numerical simulation of anisothermal flows in gas pressurized solar receiver. A turbulent air flow, in a bi-periodical channel, at low Mach number and high Reynolds number is considered. A posteriori tests are performed in order to compare results of several turbulence models of large eddy simulations with a direct numerical simulation. Functional, structural and mixed models are evaluated. Dynamic and thermal integral values caracterizing the flow, as well as mean and fluctuating values of velocity and temperature are analysed.Velocity and temperature correlations are studied.

Transferts de chaleur turbulence Récepteurs solaires Simulation numérique directe Simulation des grandes échelles

Heat transfers turbulence Solar Receiver Direct numerical simulation Large Eddy Simulation