Les effets de la flottabilité thermique et massique sur un écoulement laminaire et stationnaire entre deux plaques planes inclinées sont étudiés d ’un point de vue théorique. L’accent est mis sur l’écriture générale des équations de conservation, en tenant compte de termes très souvent ignorés tels que la diffusion axiale de la quantité de mouvement, de l’énergie et des espèces chimiques. La résolution est effectuée grâce à un code numérique basé sur la méthode des volumes finis. Ce code est au préalable rigoureusement validé par une série de comparaisons avec des résultats disponibles dans la littérature. Le cas d’un canal soumis à des conditions aux limites thermiques et solutales de première espèce et le cas d’un canal soumis à des conditions aux limites thermiques de deuxième espèce et solutales de première espèce sont présentés et discutés. Il est ainsi démontré entre autres que la diffusion des espèces et l’inclinaison du canal influencent de façon considérable les profils de vitesse, la perte de charge et les transferts de chaleur dans l’écoulement. Sous certaines combinaisons des paramètres de contrôle, un renversement des profils est observé.

Une solution analytique exacte est par ailleurs établie pour la zone développée. Dans le cas de parois soumises à des conditions aux limites de première espèce, la solution est exprimée en fonction de l’unique paramètre (Gr_T^* +Gr_M^*)/Re qui intègre les deux effets de flottabilité ainsi que l’inclinaison du canal. Par contre, dans le cas où les parois sont soumises à des densités de flux de chaleur et des concentrations uniformes, la solution s’exprime en fonction de trois paramètres indépendants :​ Gr_T^*/Re, Gr_M^*/Re et q₁/q₂. Dans tous les cas, les critères de renversement des profils, les valeurs asymptotiques des coefficients de friction, des nombres de Nusselt et de Sherwood sont fournis, constituant ainsi un outil de validation supplémentaire pour la solution numérique. Cette solution a aussi servi de base à une investigation sur les irréversibilités thermodynamiques rencontrées dans ce type de problème.

D autre part, considérant l’écoulement avec transferts de chaleur et de masse entre un liquide et un gaz binaire, une solution approchée sous forme de séries polynomiales tronquées est construite pour les variations unidimensionnelles des grandeurs dépendantes moyennes. Cette solution présente l’avantage d’être moins restrictive que celles actuellement disponibles, tout en étant simple à mettre en œuvre.

The effects of thermal and solutal buoyancy forces on a laminar, steady state flow of a binary gas mixture between two large and inclined parallel plates are investigated. Great attention is paid for the proper formulation of the goveming conservation équations. Thus, usually omitted terms such as the axial diffusion o f momentum, energy and Chemical species are incorporated in the model. The resolution has been performed via a numerical code based on the fmite volume method. This code is first thoroughly validated by a sériés of tests and comparisons with available results. Différent combinations of the boundary conditions have been considered and the corresponding solutions are presented and discussed. It has therefore been shown that species diffusion and channel inclination significantly influence the velocity, température and species concentration profiles as well as the pressure drop and the heat transfer processes. Under certain conditions, flow reversai has been observed.

On the other hand, an exact analytical solution has been derived for the fully developed flow région and for the combinations of boundary conditions of the numerical study. In the case o f first kind thermal and solutal wall conditions, the solution is expressed as a fonction of the unique parameter (Gr_T^* +Gr_M^*)/Re which combines the two buoyancy effects as well as the channel inclination. However, when the walls are subjected to uniform heat fluxes and uniform species concentrations, the solution is a fonction of three independent parameters (Gr_T^*/Re, Gr_M^*/Re et q₁/q₂)- ki ail cases, the précisé flow reversai criteria, the flow field profiles and the asymptotic values of the friction factors, the Nusselt and Sherwood numbers have been obtained, thereby providing a straightforward validation for the above numerical observations.

This analytical solution has also been utilized in order to identify the sources and to calculate the amount of irréversible losses encountered in such flows. This thesis also présents an approximate analytical solution for the one-dimensional évolutions of the dépendent variables in a direct-contact heat and mass exchanger with évaporation or condensation. The proposed solution is based on truncated power sériés expansions and is less restrictive than ail currently available such studies.