ETUDE NUMERIQUE DE LA CONVECTION MIXTE COUPLEE A UNE RADIATION DANS UNE CAVITE : CAS DES FLUIDES NON-NEWTONIENS

Abstract

La convection mixte transverse est étudiée numériquement dans une cavité ventilée avec un flux chaleur uniforme sur la paroi inférieure et les autres parois sont adiabatiques. Le but de cette étude numérique est de voir l'influence du nombre de chicanes sur la variation du nombre de Nusselt moyen. L’écoulement de l’air traverse la cavité en pénétrant par l’ouverture d’entrée située dans la partie inférieure de la paroi verticale gauche et en sortant par l’ouverture de sortie située dans la paroi opposée (la configuration partie inférieure BB, la configuration de la partie supérieure BH). Le nombre de chicane dans cette étude est compris entre 1 et 4. Le modèle mathématique est à deux dimensions, le système est formé de quatre équations aux dérivées partielles : équation de continuité, équations de mouvement et de l'énergie. La résolution de ces équations est faite à l’aide de la méthode des volumes finis. Les champs d'écoulement de l’air sont étudiés par des simulations numériques avec un nombre de Richardson tel que1 Ri 10   , le nombre de Grashof est fixé à Gr 10  4 , le rapport d'aspect de la cavité est A 2  , les ouvertures de la hauteur relative w 0,1  et le nombre de Prandtl Pr 0,71  . Les résultats montrent que la variation du nombre de Nusselt moyen et la température moyenne dépendent du type de configuration (BB ou BH), et du nombre de chicanes. La convection mixte, qui est représentée par l’interaction entre l’écoulement du fluide avec transfert de chaleur (convection forcée) imposé à l’entrée de la cavité et le flux dû à la flottabilité donné par la source de la chaleur (convection libre), peur être expliquée par le nombre de Nusselt et les contours des lignes de courant et des lignes isothermes.