Condensation de vapeur d’eau en milieu partiellement clos soumis à des conditions périodiques de température et d’humidité : simulation et influence des conditions opératoires. Jean BATINA 1* , René PEYROUS 2 , Jean CASTAING-LASVIGNOTTES 1 1 Laboratoire de Thermique, Energétique et Procédés (LaTEP), Université de Pau et des Pays de l’Adour (UPPA), BP 1155 – 64013 Pau, France. 2 Ancien membre du Laboratoire d'Electronique des Gaz et des Plasmas, Université de Pau et des Pays de l'Adour - 64000 PAU, France. * (auteur correspondant : jean.batina@univ-pau.fr ) Résumé - Cette étude vise à déterminer les paramètres les plus significatifs et agissant, en milieu partiellement clos, sur les effets de condensation de vapeur d’eau présente dans l’air. La structure prise en exemple (0,25 m 3 ) est soumise à des conditions atmosphériques extérieures (température et hygrométrie) qui génèrent dans cet espace, des mouvements convectifs et des variations thermiques. Ceux-ci conduisent localement, en volume et/ou sur les parois, à la condensation de l’eau présente dans l’air, initialement contenu ou introduit par renouvellement (orifice) dans le volume considéré. Selon les simulations numériques, les quantités d’eau condensée obtenues dépendent : 1) des dimensions de la structure (volume et parois), 2) du renouvellement de l’air (fonction des dimensions de l’orifice et de la convection interne) et de son hygrométrie propre, 3) du déphasage des conditions thermiques et hygrométriques. Nomenclature ® V = (u, v) champ de vitesses, m.s -1 g accélération de la pesanteur, m.s -2 p pression, Pa T température, K t temps, s c p capacité calorifique, J.kg -1 .K -1 c concentration D diffusivité massique, m 2 .s -1 Symboles grecs r masse volumique, kg.s -1 m viscosité dynamique Pa.s l conductivité thermique, W.m -1 .K -1 1. Introduction De nombreux travaux tant expérimentaux que plus fondamentaux ont montré la faisabilité de condensation de la vapeur d’eau contenue dans l ’ a ir en vue de sa récupération [1,2,3]. Les succès restent mesurés et le thème sujet à controverses scientifiques [4]. La simulation numérique, de plus en plus présente dans les sciences de l’ingénieur, na été que très peu utilisée pour décrire, comprendre et expliquer ce processus complexe qui fait intervenir à la fois, et de façon fortement couplée, transfert de masse, de chaleur et thermodynamique des mélange [5,6]. L’objectif de cette étude consiste à déterminer les paramètres les plus significatifs agissant sur les effets de condensation de vapeur d’eau présente dans l’a ir et observés en milieu clos ou partiellement clos. Une illustration de tels phénomènes se retrouve par exemple dans le cas du sarcophage (non étanche) d’Arles-sur-Tech [7,8] où les parois sont constituées de marbre et dont les dimensions conduisent à un volume d’environ 0,25 m 3 . Cette structure est soumise à des conditions atmosphériques extérieures (température et hygrométrie) qui génèrent dans cet espace, des mouvements convectifs et des variations thermiques. Celles-ci sont alors susceptibles de créer