Ce travail présente les résultats numériques et une analyse des écoulements des fluides newtoniens et viscoélastiques du type Phan-Thien-Tanner (PTT), dans une conduite courbée de 180◦ avec section carrée et une région de sortie linéaire. Les équations de Navier-Stokes sont écrites en coordonnées orthogonales généralisées, et résolues en utilisant la méthode des volumes finis. On montre les résultats numériques des lignes de courant, du développement de tourbillons et des profils de vitesses dans la région de sortie, pour trois nombres de Dean (125 ; 137 et 150) et quatre nombres de Deborah différents (0,1 ; 0 2 ; 0 3 et 0, 4). Nous avons observé que la formation de paires supplémentaires de tourbillons contre rotatifs et les transitions des modèles de deux tourbillons au modèle de quatre tourbillons et au modèle de six tourbillons, ainsi que les dimensions des tourbillons et le moment de leur apparition dépendent du nombre de Dean et du nombre de Deborah. / This work presents the numerical results and the analysis of the flow behavior of Newtonian and viscoelastic fluids, type Phan-Thien-Tanner (PTT), in an 180◦ curved duct of square cross section and straight output zone. The Navier-Stokes equations were written in generalized orthogonal coordinates, and solved using the finite volume method. The numerical results of the streamlines, development of vortex and velocity profiles in the output region are shown, for Dean numbers (125 ; 137 ; and 150) and four different Deborah numbers (0,1 ; 0,2 ; 0,3 ; and 0,4). We observed that the formation of supplementary twin counter-rotating vortex and the transitions of two-vortex patterns to four-vortex patterns or six-vortex patterns, as well as the vortex dimensions and the apparition time depend of number Dean and number Deborah.

Le couplage de la réaction et de l’échange thermique au sein du même appareil est intéressant lors de la mise en oeuvre de synthèses exothermiques. L’appareil étudié est un échangeur/réacteur fonctionnant en continu dont la structure est basée sur celle des échangeurs de chaleur à plaques. Le passage du batch au continu n’est pas sans difficultés et une des manières d’intensifier les transferts tout en conservant un temps de séjour suffisant (régime laminaire) est de structurer, en 2D, le chemin réactionnel. Les caractérisations expérimentales et numériques de différentes géométries de canaux ondulés ont permis de comprendre les mécanismes qui influencent les performances thermohydrauliques et le comportement des écoulements. Des corrélations reliant les critères de performance au nombre de Dean ont été établies et la démarche d’optimisation d’une géométrie en fonction des contraintes d’utilisation a pu être définie. Les premiers pas vers l’extrapolation font l’objet de la dernière partie de ces travaux et présentent un enjeu important pour le développement industriel de ces technologies. Les résultats de cette étude ont souligné l’intérêt d’un paramètre adimensionnel caractéristique : le nombre de Dean interne, qui permet de conserver les performances thermo-hydrauliques et donc de prédire leur évolution lors du processus de changement de taille. / Coupling reaction and heat transfer in the same unit is an interesting way to perform exothermic reactions. The studied apparatus is a continuous heat exchanger/reactor. Its structure is based on plate heat exchangers’ one. The main difficulty when transposing batch reactions to continuous ones is to intensify the heat and mass transfers and maintain at the same time enough residence time (laminar regime). A way to remove this barrier is to structure in two dimensions the chemical path in order to obtain a wavy channel. The experimental and numerical characterizations of several wavy geometries allowed us to understand the mechanisms’ impact on the thermo-hydraulic performances and on the flow behaviour. The performances criteria have been correlated to the Dean number and the optimisation of the geometry has been made according to industrial specifications. Finally, the scale-up procedure has been studied. Our results showed that the conservation of a characteristic number: the internal Dean number allows the prediction of the performances and of the flow behaviour when the characteristic size of the wavy channel increases.