Etude de la conduction de la chaleur, application de la méthode de volumes finis à la conduction thermique dans le sol

Abstract

Pour le calcul de la température du sol de nombreux auteurs utilisent le modèle analytique, basé sur l'équation différentielle à conduction thermique transitoire ainsi que sur l'équation du bilan énergétique à la surface du sol. En incluant et imposant dans l’équation du bilan énergétique la variation périodique du rayonnement solaire et de la température atmosphérique à côté du flux de chaleur latent dû à l'évaporation. Une nouvelle méthode de modélisation est proposée pour la résolution numérique de la conduction thermique dans le sol. L’étude, basée sur l'équation du bilan énergétique qui implique un échange d'énergie entre l'air et le sol, le rayonnement solaire absorbé par la surface du sol ainsi que le rayonnement à ondes longues. Le modèle a été choisi parce que, même s'il est basé sur une équation différentielle de conduction thermique, il prend également en compte les conditions météorologiques et les propriétés du sol, quel que soit le lieu. L’analyse paramétrique des différentes influences sur la conduction thermique dans le sol, permet de présenter l’évolution selon le temps, de la température non seulement à la surface du sol du sol, mais également pour différentes profondeurs. La formulation mathématique de ce problème est basée sur l’équation de conduction, qui avec les conditions aux limites et à l'interface sol-air est résolu par la méthode des volumes finis. LES MOTS CLES: température du sol, conduction thermique, l'équation différentielle