Convection Mixte dans un canal Horizontal avec une Cavité Ouverte à Couvercle munie de Différentes Géométries
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Date
2024
Authors
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Publisher
جامعة 20اوت 1955سكيكدة
Abstract
L’objet du présent travail est d’étudier numériquement la convection mixte dans un canal
horizontal avec une cavité ouverte à couvercle munie de différentes géométries.
Les calculs ont été effectués pour le cas d’un flux laminaire, incompressible et bidimensionnel
avec un fluide newtonien. Les équations régissantes sur l’écoulement et le transfert de chaleur
ont été résolues en utilisant la méthode des volumes finis.
Dans un premier temps, nous avons pris une cavité trapézoïdale ouverte, le flux est entrainé
par un flux d’air traversant un canal relié à la paroi supérieure horizontale de la cavité,
chauffée par le bas par une source de chaleur de différentes longueurs. Le flux d’air pénètre
horizontalement dans le canal avec une température froide, tandis que les autres parois sont
supposées adiabatiques. Les résultats montrent que la valeur maximale du nombre de Nusselt
moyen correspond à la plus grande longueur de la source de chaleur.
Dans un second temps une étude numérique du transfert de chaleur avec une cavité
trapézoïdale ouverte disposée de divers emplacements de source de chaleur est effectuée, les
résultats montrent que le meilleur transfert de chaleur se trouve lorsque la source de chaleur
est placée en haut du mur droit.
Dans le troisième cas nous avons pris la géométrie trapézoïdale ouverte avec deux sources de
chaleur intégrées à la paroi inférieure de la cavité, quatre cas de couvercle entrainé ont été
simulés.
Enfin on a étudié différentes formes de géométries avec les mêmes hypothèses et les
conditions aux limites. D’après les résultats que nous avons obtenus, on a trouvé la géométrie
qui nous donne le meilleur transfert de chaleur.
Dans cette étude le code ANSYS- FLUENT a été utilisé pour résoudre les équations du
problème en question afin de calculer le nombre de Nusselt moyen et déterminer les effets des
nombres de Richardson et de la source de chaleur (longueurs, positions).
Les résultats sont présentés sous forme de contours de vitesse et de température, l’évolution
du nombre moyen de Nusselt en fonction des différents paramètres de fonctionnement.