Simulation numérique de l’écoulement d’un fluide Newtonien et incompressible à travers un faisceau de tubes

Abstract

Ce travail a pour but d’étudier numériquement l’écoulement instationnaire d’un fluide Newtonien et incompressible à travers un faisceau de tubes. La configuration abordée et composée de quatre cylindres disposés en forme de carré. Afin de résoudre le système d’équation régissant l’écoulement du fluide, nous avons utilisé le logiciel FLUENT basé sur la méthode des volumes finis. L’analyse est faite pour différents nombre de Reynolds et différentes distances séparant les cylindres. Pour chaque cas, nous avons déterminé l’évolution des efforts de portance et de trainée dans les espaces temporels et fréquentiels. L’analyse judicieuse de l’écoulement autour de chaque cylindre a révélé que l’augmentation du nombre de Reynolds ainsi que la distance entre les cylindres diminue les effets réciproques des quatre cylindres l’un sur l’autre.

The aim of this project is to numerically predict the unsteady flow of a Newtonian incompressible fluid around tubes. The configuration tackled is composed of four cylinders arranged in a square shape. In order to solve the equations governing the fluid flow, we used FLUENT software based on finite volume method. The analysis is made for different Reynolds number and different distances separating the cylinders. For each case, we determined the evolution of lift and drag in time and frequency spaces. The judicious analysis of the flow around each cylinder revealed that the increase of Reynolds number and the distance between the cylinders decreases the reciprocal effects of the four cylinders on each other.