Optimisation du stockage par chaleur sensible et latente dans un module plan et cylindrique en régime instationnaire

Abstract

Nous traitons à travers ce travail le phénomène de stockage/déstockage de l'énergie thermique par chaleur sensible et/ou latente, dans un système à plaques parallèles et tube cylindrique. L'étude comprend trois parties essentielles: Dans la première partie, une solution exacte utilisant la technique de la Transformée Intégrale Généralisée est développée, pour étudier le stockage par chaleur sensible dans les conduites planes et cylindriques en régime laminaire et turbulent. Une comparaison des résultats obtenus avec la littérature est réalisée. Dans la deuxième partie, le stockage par chaleur latente dans les conduites cylindriques et planes est étudié en utilisant deux approches : analytique et numérique. Les deux modèles sont comparés avec la littérature. Les méthodes de séparation des variables et de la transformé de Laplace sont utilisées pour la résolution analytique. Et pour la résolution numérique la méthode des différences finies est adoptée. Une corrélation donnant la variation du nombre de Nusselt le long de la conduite (plane et cylindrique) est développée. L'effet de la convection naturelle dans la phase liquide du matériau à changement de phase est étudié. La troisième partie, présente une étude sur l'effet de l'injection des nanoparticules, dans les matériaux à changement de phase, dans une unité de stockage cylindrique parcourue par un fluide caloporteur circulant en régime laminaire et turbulent. L'efficacité du stockage et l'énergie stockée sont étudiées en fonction des différents paramètres physiques et géométriques