Caractérisation numérique et expérimentale des performances d’un rideau d’air multibuses

Dans un contexte qui prône l’efficacité énergétique, les entreprises s’efforcent de réduire les coûts liés aux pertes thermiques des bâtiments. Ces pertes thermiques sont principalement l’infiltration d’air froid à travers les ouvertures. C’est pourquoi, il est nécessaire de contrôler les transferts thermiques et massiques entre deux milieux comme par exemple, intérieur/extérieur, chaud/froid. La solution commune afin de réduire les pertes thermiques d’un bâtiment consiste à l’utilisation de rideaux d’air et en particulier d’un rideau d’air multibuses nommé MNAC (Multi-Nozzle Air Curtain). Cependant, le manque de connaissances sur les rideaux d’air multibuses a conduit à cette thèse. Cette dernière se focalise dans l’étude des performances du rideau d’air dans une optique d’amélioration des performances. Dans un premier temps, cette thèse vise à reproduire numériquement, par l’utilisation de simulations RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes), l’écoulement du rideau d’air multibuses installé sur porte de chargement. Les simulations, validées expérimentalement par des mesures de températures, permettront d’accéder aux performances thermiques pour différentes contraintes extérieures de température et de vent. La compilation des résultats permet de calculer l’efficacité du rideau d’air en fonction des conditions extérieures. Dans un second temps, Un modèle réduit à l’échelle 1/2 a été créé dans le but de comparer l’écoulement généré par deux profils de buses. Ce modèle réduit a été installé sur une porte dans la soufflerie de l’Université de Sherbrooke afin de réaliser des mesures de vitesses au fil chaud pour des cas isothermes en présence de différents vents frontaux (0 m/s, 4 m/s et 9 m/s). Les résultats expérimentaux ainsi obtenus permettent de définir les condition limites des simulations numériques RANS et par la suite de valider le choix de modèle de turbulence à la fois pour le rideau d’air et son interaction avec un vent. L’analyse numérique des données aérodyn
Numerical and experimental characterization of performances of a multi-nozzle air curtain In a context that advocates energy efficiency, companies are striving to reduce the costs associated with thermal losses in buildings. These thermal losses are mainly the infiltra-tion of cold air through openings. Therefore, it is necessary to control the thermal and mass transfers between two environments such as indoor/outdoor, hot/cold. The common solution to reduce heat loss in a building is the use of air curtains and in particular a Multi-Nozzle Air Curtain (MNAC). However, the lack of knowledge on multi-nozzle air curtains led to this thesis. This thesis focuses on the study of the performance of the air curtain in order to improve the performance. First, this thesis aims to numerically reproduce, by using RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) simulations, the flow of the multi-nozzle air curtain installed on a loading door. The simulations, validated exper-imentally by temperature measurements, will allow to access the thermal performances for different external temperature and wind constraints. The compilation of the results allows to calculate the efficiency of the air curtain according to the external conditions. In a second step, a 1/2 scale model was created in order to compare the flow generated by two nozzle profiles. This model was installed on a door in the wind tunnel of the University of Sherbrooke in order to carry out measurements of velocities at the hot wire for isothermal cases in the presence of various frontal winds (0 m/s, 4 m/s and 9 m/s). The experimental results thus obtained make it possible to define the boundary conditions of the RANS numerical simulations and subsequently to validate the choice of turbulence model for both the air curtain and its interaction with a wind. The numerical analysis of the aerodynamic data of the complete geometry of the experiments allows to compare the influence of the nozzle profile and the wind on the