Simulation des Grandes Échelles d'écoulements turbulents compressibles dans des conduits courbes : étude des transferts thermiques

Large Eddy Simulations of compressible turbulent flows in curved ducts with heat transfer

L.E.G.I./MOST, BP 53, 38041 Grenoble Cedex 09, France

Auteur de correspondance : cecile.munch@hmg.inpg.fr

Reçu : 25 Février 2005
Accepté : 21 Mars 2005

Résumé

Nous présentons des Simulations des Grandes Échelles d'écoulements turbulents compressibles tridimensionnels se développant dans des conduits courbes de section rectangulaire. Ces écoulements sont caractérisés par la présence de flux secondaires intenses et de structures turbulentes responsables des transferts de masse et thermique. Le but est ici d'évaluer l'influence du rapport d'aspect de la section sur ce type d'écoulements. Les résultats montrent que ce paramètre modifie l'intensité et la localisation des tourbillons et donc indirectement le transfert de chaleur lorsqu'un chauffage est appliqué sur la paroi convexe.

Abstract

Large Eddy Simulations of three-dimensional turbulent compressible flows in curved duct of rectangular cross-section are presented. Strong secondary flows and turbulent structures are the typical features of this type of flow: these are responsible for most of the heat and mass transfer within the duct. Our goal is here to investigate the influence of the duct aspect ratio on the flow development. The results show that this parameter modifies the flow structures in terms of intensity and localisation. Thus it significantly influences the heat transfers when a higher temperature is imposed on the duct convex wall.