Transferts thermiques conjugués et transitoires Application pour un cylindre vertical creux
Loading...
Files
Date
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
DOI
Abstract
La projection thermique est une famille de procédés de traitement de surface
et de formation de revêtement sur des pièces industrielles. Les domaines
applicatifs sont très larges (procédés anti-usure, anticorrosion, réacteurs
d'avions, la médicine ..). Les procédés de fabrication de revêtement sont
variés, nous citons celui qui a une relation avec notre travail qui est la
projection thermique par plasma atmosphérique .
Les études comparatives entre les différents modèles de turbulence utilisés
dans le domaine des écoulements de jet plasma thermique sont très
importantes. Ces études nous permettent de choisir les modèles de calcul les
plus performants en vue d'acquérir les meilleurs résultats possibles et aussi
afin de minimiser le coûts de revient, diminuer le temps de calcul et
améliorer les caractéristiques physiques, chimiques et mécaniques du
matériau à traiter.
Le but de ce travail est l'analyse de l'écoulement turbulent pendant la
projection thermique par plasma et l'évaluation de son influence sur le
substrat en utilisant l'approche RANS. Le jet de plasma est supposé stable,
incompressible, subsonique en équilibre thermodynamique local et turbulent.
De plus, on suppose qu'il n'y a pas de réactions chimiques dans la phase
gazeuse. Les paramètres qui régissent notre problème sont: la puissance du
gaz plasma, les profils de température et de vitesse à la sortie de la buse, les
champs de température et de vitesse du domaine à étudier et la température
du substrat. Pour tous les modèles de turbulence utilisés dans notre étude à
savoir le RNG k-e et le SST k-w, le code Ansys CFX, basé sur la méthode
des volumes finis (FVM), a été exploité pour la résolution des équations de
conservation qui régissent notre problème et par conséquent l'obtention des
résultats relatifs aux caractéristiques de l'écoulement. Aussi, le préprocesseur
du code CFX associé à Ansys 16.0 est utilisé pour la construction du
domaine de calcul et la génération de la grille de maillage. Dans un premier
lieu, un jet de plasma thermique bidimensionnel et stationnaire sera étudié,
ce jet utilise l'Argon comme gaz plasmagène et ce pour les différentes
puissances (790W, 1050W, 1300W, 1780W). Les résultats obtenus seront
comparés avec ceux de l'expérience et ceux trouvés dans la littérature et dans
les mêmes conditions afin de valider ce modèle. Additivement à cela, Les
résultats obtenus pour le cas stationnaire seront utilisés comme des données
pour le calcul des caractéristiques du jet de plasma thermique bidimensionnel
en mode transitoire pour la puissance 1780W. Ensuite, nous procédons à
l'analyse de l'écoulement du jet plasma pour le cas tridimensionnel en mode
stationnaire en utilisant le modèle RNG- k-e et en se basant sur les mêmes
hypothèses et les mêmes données (diamètre de la buse, distance d'écartement,
gaze plasmagène...) et pour une puissance qui égale 1780W. Les résultats
obtenus pour les différents cas étudiés seront discutés et analysés
Description
Citation
Génie des Procédés
