Simulation numérique des échanges thermiques par convection mixte dans un canal cavité
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Date
2014
Authors
Journal Title
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Volume Title
Publisher
Université Mouloud Mammeri Tizi-Ouzou
Abstract
Une étude numérique des transferts thermiques par convection mixte dans un canal
muni d’une cavité ouverte a été menée moyennant le logiciel Fluent. L’objectif principal de ce
travail était d’étudier l’effet des paramètres de control tels que le nombre de Richardson, le
nombre de Reynolds, le rapport de forme de la cavité et enfin le positionnement de la paroi
source de chaleur au sein de la cavité, en considérant à cet effet les trois configurations
géométriquement possible.
La modélisation mathématique du phénomène physique a été effectuée par les équations
de conservation dynamiques et thermique. Leur résolution a été abordée moyennant le logiciel
Fluent qui est basé sur la méthode des valeurs finis. Un maillage adéquat a été adopté suite à
une étude minutieuse de la sensibilité au maillage. La validation du code de calcul a été faite
en comparant nos résultats avec ceux déjà publié dans la littérature.
Les effets du nombre de Reynolds et de Richardson, le positionnement de la paroi
chaude sur l’une des parois horizontales ou verticales de la cavité ainsi que le rapport de
forme
D
H
c'est-à-dire l’effet de la variation de la profondeur de la cavité ont été examiné. Les
différents résultats sont présentés en termes de ligne du courant, d’isothermes, des profils de
vitesse, des profils des nombres de Nusselt locaux et moyen. Les principaux résultats qui ont
découlé de cette étude ont permis d’aboutir aux conclusions suivantes:
Il y a une différence marquée entre les trois modes de chauffage considérés, et leur
effet sur les structures dynamiques et thermiques est important.
Le taux de transfert de chaleur augmente avec l’augmentation des nombres de
Reynolds et de Richardson, ce qui traduit par des valeurs relativement élevées des
nombre de Nusselt locaux aux niveaux des parois chauffées, ainsi que une
transformation remarquable dans la forme des zones de recirculation dans la cavité.
Un meilleur taux de transfert de chaleur est obtenu dans la troisième configuration ou
la paroi chaude est située sur la paroi verticale droite de la cavité comparativement
avec les deux autres configurations.
Le taux du transfert de chaleur au niveau de la paroi horizontale de la cavité augmente
considérablement avec la diminution de la profondeur de la cavité.
Description
73 f. : ill. ; 30 cm. +(CD-Rom)
Keywords
Echange thermique, Canal cavité
Citation
Energétique