Contribution à l'étude du couplage thermique entre un jet et un local climatisé

L'étude traite de la qualification thermique et dynamique de l'ambiance intérieure de locaux climatisés à l'aide d'un ventilo-convecteur. Le travail essentiellement expérimental est divisé en quatre parties. La première partie présente un état de l'art sur les jets et évoque les indices de performances des systèmes de diffusion d'air et du confort thermique. La deuxième partie présente l'expérimentation développée et utilisée : il s'agit d'un dispositif expérimental de taille réelle auquel a été adjointe une métrologie spécifique en vitesse et température. La troisième partie traite du jet d'air froid issu du climatiseur. Les profils de vitesse et de température mesurés dans celui-ci ont permis de mettre en évidence plusieurs types de comportement en fonction du nombre d'Archimède initial. Pour les plus faibles valeurs de ce nombre, le jet se développe le long de la paroi verticale puis le long du plafond. L'analyse du comportement de ce type de jet a permis de distinguer la zone bidimensionnelle puis axisymétrique du jet tridimensionnel de paroi et de déterminer la distance de détachement du jet. Lorsque le nombre d'Archimède initial augmente, le jet n'atteint plus le plafond et les performances du ventilo-convecteur en sont réduites. On raisonne alors en terme de portée du jet vertical froid obtenue grâce à la loi de décroissance de la vitesse maximale. Enfin, l'ambiance thermique a été qualifiée à l'aide d'un indice de diffusion d'air (ADPI) et d'un indice de confort thermique (PPD). C'est l'objet de la quatrième partie de ce travail, qui montre que l'indice ADPI est bien corrélé avec le nombre d'Archimède initial suivant une loi exponentielle, les meilleures valeurs étant obtenues pour les plus faibles valeurs du nombre d'Archimède initial. Quant à l'indice PPD, le paramètre prépondérant est un nombre d'Archimède initial modifié à l'aide de la charge thermique du local. Dans ces conditions, les valeurs du PPD maximal et moyen croissent en fonction du nombre d'Archimède modifié.

Auteur(s)

Dr Amina MESLEM

Directeur(s) de thèse

Christian INARD

Informations complémentaires

Thèse de doctorat présentée à l'INSA de Lyon dans la spécialité Génie Civil.

Thèse cofinancée par le CETIAT, l'ADEME et EDF - 1997 - 242 p.