Etude numérique du refroidissement d'une plaque chauffée par un jet l'impactant dans un canal

Abstract

L’étude numérique de refroidissement d’une plaque chauffée par un jet impactant dans un canal a été menée moyennant le logiciel fluent. L’objectif principale de ce travail était d’étudié l’effet des paramètres de control tel que le nombre de Reynolds, l’angle d’inclinaison de jet et la longueur de la lamelle qui sépare les deux entrées de jets, en considérant à cet effet les trois configurations géométriques possibles. La modélisation du phénomène physique a été effectuée par les équations de conservation de la masse, de la quantité de mouvement et thermique. La résolution a été abordée moyennant le logiciel fluent qui est basé sur la méthode des volumes finis. Un maillage adéquat a été adopté suite a une étude minutieuse de la sensibilité au maillage. La validation du code du calcul a été faite en comparant nos résultats avec ceux déjà publiés dans la littérature. Les effets du nombre de Reynolds (Re) et de l’angle d’inclinaison (α) et la longueur de la lamelle (d), ont été examinés. Les différents résultats sont présentés en thermes de lignes de courant, d’isotherme, de profils de vitesses longitudinales et transversales et de profils des nombres de Nusselt locaux et moyens, les principaux résultats qui ont découlés de cette étude ont permis d’aboutir aux conclusions suivantes.  Il y a une différence marqué entre les trois configurations considérées et leur effet sur les structures dynamiques et thermique est important.  Le taux de transfert de chaleur augmente avec l’augmentation du nombre de Reynolds, ce qui est traduit par des valeurs relativement élevées des nombre de Nusselt locaux au niveau de la plaque chauffée. ainsi qu’une transformation remarquable dans la forme des zones de recirculation dans le conduit.  L’augmentation de l’angle du jet, qui est traduite physiquement par l’orientation de jet vers la plaque chauffée, pour augmenter la surface d’échange, contribue à l’amélioration de transfert thermique par convection. alors on peut conclure que pour chaque emplacement de la plaque existe un angle de jet approprié pour maximiser la surface d’échange.