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Développement d'un modèle zonal pour la simulation thermo-aéraulique des bâtiments multizones

Chafi, Fatima Zohra (2010). Développement d'un modèle zonal pour la simulation thermo-aéraulique des bâtiments multizones. Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

La présente thèse porte sur la modélisation des mouvements thermo-aérauliques et de la qualité de l’air à l’intérieur des bâtiments en utilisant les équations d’Euler. L’objectif principal est de comparer les résultats numériques obtenus avec le modèle Euler (modèle non visqueux) à un modèle basé sur les équations de Navier-Stokes (modèle visqueux) et ce, pour différents scénarios de chauffage, de ventilation et de climatisation. Pour atteindre cet objectif, cette étude est divisée en trois parties importantes. La première partie présente les résultats d’une étude bidimensionnelle qui consiste à modéliser les mouvements thermoaérauliques dans une pièce modèle pour deux scénarios : un scénario de chauffage par convection naturelle et un scénario de ventilation par le plancher. La deuxième partie de la thèse est une étude tridimensionnelle portant sur l’évaluation des vitesses d’écoulements, des températures et des indices de confort thermiques PMV (Pourcentage de vote moyen) et PPD(Pourcentage de personnes insatisfaites) pour deux cas de simulation : soit un cas de chauffage et de ventilation par le plancher et un cas de climatisation. Les résultats numériques issus de ces deux parties de la thèse ont été comparés à des mesures expérimentales effectuées dans une pièce modèle située au centre de technologie thermique (CTT) à l’École de technologie supérieure (ÉTS). La dernière partie de la thèse consiste, en premier lieu, à étudier la dispersion d’un contaminant gazeux (SF6) au sein d’un local ventilé selon deux stratégies de ventilation. En second lieu, la capacité du modèle Euler à déterminer le champ de vitesse d’écoulement, de température et la concentration locale d’un contaminant gazeux a été vérifiée pour une modélisation multizone simple.

Résumé traduit

This thesis focuses on modeling of thermal movements and air quality inside buildings using the Euler equations. The main objective is to compare the numerical results obtained with the Euler model (inviscid model) to a model based on Navier-Stokes equations (viscous model) for different scenarios of heating, ventilation and air conditioning. To achieve this aim, this study is divided into three parts. The first part presents the results of a two-dimensional study which contains two scenarios: heating by natural convection and ventilation by the floor. The second part of the thesis is a three-dimensional study for evaluation of flow velocities, temperatures and thermal comfort indices PMV (Predicted Mean Vote) and PPD (Percentage of Dissatisfied Persons) for two cases of simulation: heating and ventilation by the floor and an air conditioning case. Numerical results from the two previously described parts of this thesis were compared to experimental measurements; performed in a model room situated at the center of thermal technology (CTT) at the École de technologie supérieure (ETS). The last part of the present thesis is dedicated, first, to study the dispersion of a contaminant gas (SF6) in a ventilated room using two ventilation strategies. Finally, the Euler model's ability to determine the field velocity, temperature and local concentration of a contaminant gases is verified through a simple multizone modeling.

Type de document: Mémoire ou thèse (Thèse de doctorat électronique)
Renseignements supplémentaires: "Thèse présentée à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention du doctorat en génie mécanique". Bibliogr. : f. 160-167.
Mots-clés libres: Chauffage Modèles mathématiques. Ventilation Modèles mathématiques. Climatisation Modèles mathématiques.
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Lamarche, Louis
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Hallé, Stéphane
Programme: Doctorat en génie > Génie
Date de dépôt: 19 août 2010 20:50
Dernière modification: 18 janv. 2017 21:42
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/259

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