Modélisation numérique du comportement thermique d’un four électrique à convection en présence de transfert radiatif

Abstract

Ce travail a été réalisé dans le cadre de mon projet de fin d’étude .Il a pour le but la modélisation numérique du comportement thermique d’un four électrique en acier qui travaille par convection .au début j’ai commencé par la présentation de la méthode nodale ,cela dépend d’établir un réseau électrique équivalent . Tous les éléments du four considéré isotherme, j’ai utilisé l’équation de chaleur en régime stationnaire pour résoudre les équations différentielles, cela me permet d’obtenir l’évolution de la température de chaque élément du four en fonction du temps. J’ai simulé plusieurs cas pour que je puise en déduire que les fours à convection forcée avec le transfert radiatif entre les parois intérieures et le cuisson sont plus efficaces que les autres four (ex : statique), il s’agit aussi de conduire la cuisson au bon moment, à la bonne température .donc pour améliore l’efficacité d’un four par le transfert radiatif et aussi d’ajouter un ventilateur pour augmenter le coefficient de convection. Mot clé : Transfert radiatif, comportement thermique d’un four électrique, la modélisation numérique par la méthode nodale, les fours à convection naturelle

Abstract This work was carried out within the framework of my end of study project. It aims at the numerical modeling of the thermal behavior of an electric steel furnace which works by convection. At the beginning I started by the presentation of the nodal method, it depends on establishing an equivalent electrical network. All the elements of the furnace considered isothermal, I used the heat equation in a steady state to solve the differential equations, this allows me to obtain the evolution of the temperature of each element of the furnace as a function of time. I simulated several cases so that I could deduce that forced convection ovens with the radiative transfer between the interior walls and the baking are more efficient than other ovens (e.g. static), it is also a question of driving the baking at the right time, at the right temperature. therefore to improve the efficiency of an oven by radiative transfer and also to add a fan to increase the convection coefficient. Key word: Radiative transfer, thermal behavior of an electric furnace, numerical modeling by the nodal method, natural convection furnaces

ملخص تم تنفيذ هذا العمل في إطار مشروع نهاية دراستي. ويهدف إلى النمذجة العددية للسلوك الحراري لفرن فولاذي كهربائي يعمل بالحمل الحراري. في البداية بدأت بعرض الطريقة العقدية ، وهذا يعتمد بشأن إنشاء شبكة كهربائية مكافئة تم اعتبار جميع عناصر الفرن متساوي الحرارة ، لقد استخدمت معادلة الحرارة في حالة ثابتة لحل المعادلات التفاضلية ، وهذا يسمح لي بالحصول على تطور درجة حرارة كل عنصر من عناصر الفرن كدالة للوقت. لقد قمت بمحاكاة العديد من الحالات حتى أستطيع أن أستنتج أن أفران الحمل الحراري القسري مع النقل الإشعاعي بين الجدران الداخلية والخبز أكثر كفاءة من الأفران الأخرى (مثل الأفران الساكنة) ، إنها أيضًا مسألة تشغيل الخبز في الوقت المناسب ، في درجة الحرارة المناسبة لذلك لتحسين كفاءة الفرن عن طريق النقل الإشعاعي وأيضًا لإضافة مروحة لزيادة معامل الحمل الحراري. الكلمات المفتاحية : النقل الإشعاعي ، السلوك الحراري لفرن كهربائي ، النمذجة العددية بالطريقة العقدية ، أفران الحمل الحراري الطبيعي