MODELISATION DE LA CONVECTION NATURELLE LAMINAIRE DANS UNE ENCEINTE AVEC UNE PAROI MUNIE D’UN BLOC

Abstract

On étudie numériquement la convection naturelle laminaire dans une enceinte carrée avec la paroi inférieure munie d’un bloc conductif et refroidissement des parois latérales. Cette étude simule le cas d’une ailette placée dans une conduite en vue d’augmenter le coefficient d’échange thermique. La paroi inférieure est chauffée entièrement et ce chauffage sera introduit soit sous forme d’une isotherme ou d’un flux uniforme. Le mur supérieur sera considéré comme adiabatique, tandis que les parois latérales seront supposées isothermes à une température inférieure à celle de la paroi inférieure. Les formes permanentes des équations de Navier-Stokes en deux dimensions et les équations de conservation de la masse et de l'énergie, seront résolus par la méthode des volumes finis. Les calculs seront faits sans bloc et avec un bloc de différentes hauteurs dans le but de voir l’effet du bloc. L’algorithme SIMPLE sera utilisé pour le couplage pression-vitesse. Les fonctions de courant et les isothermes seront présentées pour diverses combinaisons de Ra et de la hauteur de bloc. Les résultats seront aussi présentés sous forme de Nombre de Nusselt local et moyen sur la paroi chauffée. Les corrélations seront mises au point pour prévoir les taux de transfert de chaleur à partir de l'enceinte en fonction de la longueur chauffée adimensionnelle et Ra, utilisant la méthode de lissage par les moindres carrés.