these simulation numerique et modelisation de l'ecoulement autour ...

2.3 La multi-perforation : aspects thermiques
2.3.2 Transferts thermiques côté injection : influence des paramètres de multiperforation
Les transferts convectifs du côté chaud de la plaque ont été beaucoup plus étudiés. Les études traitant
de multi-perforation ont en effet été consacrées avant tout à l’évaluation des transferts côté chaud.
Comme spécifié plus tôt, deux approches ont été utilisées pour caractériser les transferts thermiques
pariétaux : l’approche adiabatique et l’approche effective. Dans l’approche adiabatique, la température
de référence pour les transferts thermiques est celle des gaz proche paroi. Cette température est notée
T pad . C’est la température à laquelle serait la plaque si elle était adiabatique. On a alors :
q = h (T p − T pad ) (2.5)
Dans cette approche, l’efficacité de refroidissement associée est l’efficacité adiabatique η ad , qui est une
température adimensionnée à l’aide de T 1 et T 2 , respectivement les températures des gaz chauds et de
l’air de refroidissement :
η ad = T pad − T 1
T 2 − T 1
(2.6)
Cette approche a été très largement utilisée (Goldstein, 1971; Metzger et al., 1973; Eriksen & Goldstein,
1974a,b; Mayle & Camarata, 1975; Bazdidi-Tehrani & Andrews, 1994). Elle possède plusieurs
caractéristiques intéressantes. D’une part, il était considéré que le coefficient de transfert de chaleur dans
ce cas-là était relativement peu influencé par la présence du jet et que toute son influence était prise
en compte dans l’estimation de la température adiabatique de paroi, qui devient la seule inconnue. La
température adiabatique de paroi peut être ramenée à une concentration en fluide de refroidissement à
la paroi dans le cas d’un nombre de Lewis unité (Le =
λ = 1, avec λ la conductivité thermique
ρC p D
du fluide, C p la chaleur massique à pression constante, ρ et D la masse volumique et le coefficient de
diffusion de l’espèce mesurée) : l’estimation de T pad est alors effectuée à partir d’une simple mesure de
concentration. Quand il a été clair que cette approximation n’était pas parfaitement vraie, les auteurs ont
cherché à caractériser également h. L’autre avantage de cette approche est que le coefficient de transfert
de chaleur mesuré ne dépend pas de la différence de température (Cho & Goldstein, 1995a).
Dans l’approche effective, la température de référence pour les transferts thermiques est celle des gaz
chauds. On a alors :
q = h ′ (T p − T 1 ) (2.7)
Cette façon de représenter les transferts de chaleur a également été très largement utilisée (Crawford
et al., 1980a,b; Ammari et al., 1990; Bazdidi-Tehrani & Andrews, 1994; Rouvreau, 2001; Messaadi,
2003, ...). On associe à cette définition du transfert de chaleur la notion d’efficacité effective :
η eff = T p − T 1
T 2 − T 1
(2.8)
Dans l’approche effective, le coefficient de transfert de chaleur dépend linéairement de l’inverse de l’efficacité
effective. Pour estimer h ′ , deux séries de mesures sont effectuées, l’une à T 2 = T 1 et l’autre à
T 2 = T p .
41