Résumé. Abstract. Key words, Tow dimensional flow, Cylinder perpendicular a flow, Heat transfer Tube bundle, Models of turbulence k-ε, k-ω et SST-kω.

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1 Résumé Le travail du présent mémoire porte, d abord, sur la simulation numérique de l écoulement bidimensionnel d un fluide incompressible se produisant autour d un cylindre placé perpendiculairement à l écoulement sans transfert de chaleur et ensuite sur celui se produisant autour d un faisceau de tubes placés en quinconces en tenant compte cette fois-ci des transferts de chaleur. Le code de calcul Fluent a été utilisé pour la résolution des équations de conservations régissant l écoulement considéré. Pour le traitement du couplage vitesse-pression l algorithme Simple a été utilisé. Dans le cas de l écoulement autour d un cylindre les champs de vitesses, de pression et les lignes de courant ont été représentés. Le phénomène de lâchée de Von Kàrmàn a été mis en évidence. Le calcul du nombre de Strouhal ainsi que le coefficient de lâchée de Von Kàrmàn ont été effectués. Pour l écoulement autour d un faisceau de tubes disposés en quinconce, des simulations, d abord, en régime laminaire (Re = 40) et ensuite en régime turbulent ont été effectuées. Pour le cas du régime turbulent deux situations physiques sont considérées : cas d un régime turbulent stationnaire pour (Re = 400) et le cas d un régime turbulent instationnaire pour (Re = 9255) en utilisant les modèles de turbulence k-epsilon k-omega SST-k oméga. Les résultats obtenus pour différentes simulations ont été présents et commentés. L influence du régime d écoulement sur le champ de vitesse, de vorticités, de température et de l énergie cinétique turbulente a été analysée. Une étude comparative a permis d analyser la capacité prédictive des modèles de turbulence. L influence de ces modèles sur les champs de vitesse, de température, de l énergie cinétique turbulente et du nombre de Nusselt a été également étudiée. Mots-clés : Ecoulement bidimensionnel, Cylindre perpendiculaire à l écoulement, Faisceau de tubes, Transfert de chaleur ; Modèles turbulence, k- k- et SST-k.

2 Abstract Flow past a two- dimensional circular cylinder is widely studied phenomenon since this problem is of interest with respect to many technical applications. In the present work, numerical simulations of flow past a circular cylinder, performed by using a commercial CFD code "Fluent" with laminar RANS (k- k- and SST-k ) approches.the time dependent turbulent flow for Re =150 is simulated to investigate the force coefficient.strouhal numbre, pressure distribution on cylinder and the complex vortex shedding of the cylinder wake region. Numerical calculations of turbulent cross- flow in a staggered tube bundle continue to attract interest due to its importance in the engineering application as wel as the fact that this complex flow represents a challenging problem for CFD.In the present work steady simulations using(k- k- and SST-k ) models are performed in two dimensional for a subcritical ( for Re = 400 and Re = 9255 ) flow through a staggered tube bundle. Distributions of velocity, vorticity and turbulent quantities such as turbulent kinetic energy are predicted using RANS models and compared with each other. Key words, Tow dimensional flow, Cylinder perpendicular a flow, Heat transfer Tube bundle, Models of turbulence k-ε, k-ω et SST-kω.

3 ملخص يدرس هذا العمل محاكاة عددية لجريان مائع ال انضغاطي ذو بعدين. أو ال: الن اتج حول أسطوانة موضوعة عموديا دون انتقال الحرارة. ثانيا:الناتج حول مجموعة من األنابيب موضوعة بطريقة خماسية وبانتقال حراري. نستعمل في هذه المحاكاة نموذج Fluent والطرق العددية المتبعة من اجل حل المعادالت التي تصف الظ اهرة هي طريقة الحجوم المنتهية كما استعمل نموذج Simple لمعادلة الت زاوج بين الس رعة والض غط. دراسة وتحليل الن تائج بالن سبة لألسطوانة عند. أم ا بالن سبة لمجموعة من األنابيب استعملنا والثاني غير مستقر أوال نمط صفائح ي ثم اضطرابي األول مستقر مع استعمال نماذج الد وران التالية: k-epsilon.sst k-omega - k omega ودراسة تأثير الن مطين على حقل الس رعة حقل اإلعصار الحرارة الط اقة الحركية الد ورانية ومقارنة للعدد Nusselt مع مقارنة أفضل نموذج دوران. الكلمات المفتاحية: جريان ثنائي البعد أسطوانة موضوعة عموديا.k-omega,SST-k omega epsilon مجموعة أنابيب الحرارة نماذج انتقال الد وران - k

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