Ce travail s’intéresse à un écoulement autour d’un obstacle cylindro-conique chauffé, en
rotation à l’intérieur d’une cavité cylindrique. Il s’agit d’étudier l’influence d’une
perturbation de type harmonique sur le comportement dynamique de l’écoulement et sur le
mécanisme de l’échange thermique avec l’obstacle. La fréquence de référence de
l’écoulement périodique a été déterminée par l’analyse de l’évolution du régime vers son
état stationnaire. L’étude a été menée pour des fréquences variant de 1/3 de la fréquence
de référence à 10 fois cette dernière. La périodicité de l’écoulement est assurée par la
condition d’entrée sur le débit supposé périodique. L’étude numérique a été réalisée pour
des valeurs du nombre de Reynolds inférieur à 100 et pour des valeurs de nombre de Taylor
inférieur à 500 afin d’éviter la présence des instabilités au sein de l’écoulement. Deux
méthodes numériques ont été utilisées : une méthode de différences-finies combinée avec un
schéma ADI et la méthode des éléments-finis. Le fluide considéré est l’air avec des
propriétés physiques constantes. Le couplage convection-conduction a été considéré dans
une plage de variation du rapport K de la conductivité thermique du
solide à celle du fluide de 10-2 à 103. Les résultats montrent que
les composantes de la vitesse varient en phase avec le débit, alors que la pression et les
différents paramètres thermiques sont en déphasage avec la vitesse d’entrée. On note aussi
l’aspect périodique de tous les paramètres dynamiques et thermiques de l’écoulement pour
les nombres de Reynolds utilisés. L’influence de la fréquence se manifeste davantage pour
ses valeurs élevées. Le nombre de Nusselt est proportionnel à la fréquence. Ces résultats
sont en bon accord avec ceux données par d’autres études de référence.