Modélisation du séchage d’un milieu poreux par la méthode des éléments finis.

Abstract

Dans l’étude des transferts de chaleur et de masse dans les milieux poreux, la définition des paramètres tels que : la porosité des matériaux, la teneur d’humidité, la saturation, la pression capillaire, la pression du gaz, la température et le taux de séchage sont nécessaires pour analyser et caractériser le processus. L’objectif de ce travail est l’étude du séchage du milieu poreux non saturé. Il a pour but la mise en place d’une description physique du fort couplage hygrothermique qui se produit au sein de ces milieux et à étudier l’influence des différentes couches limites thermiques, dynamiques et massiques sur l’évolution des grandeurs physiques dans le fluide asséchant qui est l’air dont l’écoulement ; considérée laminaire à l’interface et dans le milieu poreux. Nous nous sommes intéressés surtout à la variabilité spatiale des coefficients d’échange thermique et massique et ceux de la température et de l’humidité de l’air sur le transfert couplé de la chaleur et de masse à l’intérieur de ces milieux. Nous avons utilisé la méthode des éléments finis qui résout d’une façon simultanée les équations de la couche limite laminaire avec celles qui décrivent les transferts dans un milieu poreux non saturé sans avoir recours aux coefficients globaux du transfert entre le solide et l’air de séchage. Une étude théorique est faite pour la résolution numérique des équations adimensionnelles de l’air dans la couche d’interface, avec celles qui décrivent le transfert de chaleur et de masse dans un milieu poreux non saturé ayant les caractéristiques du béton renforcé avec des coupeaux de bois. Pour illustrer notre étude, une simulation en langage Matlab a été élaborée.