Communication science et technologie
Volume 12, Numéro 1, Pages 34-45
2023-01-25

Convection Naturelle Dans Une Cavité Carrée Avec Nano-fluide

Auteurs : Bekhadra Samira . Bellakhal Djamila . Abdi Mohamed . Bekhadra Mokhtar .

Résumé

Dans ce travail on a étudié numériquement le problème de l’écoulement laminaire par la convection naturelle et le transfert thermique en utilisant le nano-fluide (Cu- Eau) qui le mélange entre l’eau et des nanoparticules de cuivre dans une cavité carrée en présence d’un bloc adiabatique au centre. Les calculs ont été effectués en utilisant le code de calcul « FLUENT 6.3 » qui basé sur la méthode des volumes finis ; On va définir notre problème pour un type de géométrie (une cavité carrée contenant un bloc carré au centre avec un rapport d’aspect AR=0.4), l’écoulement est généré par le transfert de chaleur par convection naturelle. On utilisé l’approximation de Boussinesq. Nous utilisons le schéma de discrétisation "QUICK". Le couplage de la pression et de la vitesse est calculé par l’algorithme "SIMPLE". Dans notre simulation nous avons utilisé quatre concentrations de nanoparticules (φ=0 ; φ=0.05 ; φ=0.1 ; φ=0.2), et pour chaque concentration le nombre de Rayleigh est varié entre 103à 106. On a obtenu comme résultats que : pour tous les nombres de Rayleigh (Ra =103, Ra =104, Ra=105, Ra =106), l’augmentation de Nusselt moyen à cause de l’augmentation de la fraction volumique. Pour tous les fractions volumique (φ =0, φ =0.05, φ =0.1, φ =0.2), l’augmentation de Nusselt moyen à cause de l’augmentation de nombre de Rayleigh. On peut conclure que la combinaison de ces deux paramètres (nombre de Rayleigh avec la fraction volumique) permet d’améliorer l’efficacité de l’écoulement et par conséquent le rendement du transfert de chaleur.

Mots clés

Convection naturelle ; Nano-fluides ; cavité carrée