CALCUL DE LA PRODUCTION D’ENTROPIE D’UN ECOULEMENT VISQUEUX ET INCOMPRESSIBLE EN CONVECTION MIXTE ASSISTEE DANS UN CONVERGENT VERTICAL

Abstract

Dans le cadre de la recherche des systèmes d’écoulement plus efficaces, répondant à l’enjeu énergétique principal de nos jours, la maitrise de la consommation d’énergie, parvient la convection mixte dans les convergents par ses multiples applications pour le refroidissement, l’échauffement, l’isolation, le conditionnement des bâtiments et les systèmes solaires. L’objectif de cette étude est de discerner et calculer la production d’entropie d’une convection mixte assistée, d’un écoulement incompressible, permanent et laminaire entre deux plaques non parallèles, verticales en convergence symétrique, isothermes et chauffées uniformément, en utilisant un fluide newtonien. La convection mixte assistée est étudiée selon deux cas, un écoulement ascendant d’une température inférieure à la température des parois et un écoulement descendant d’une température supérieure à celle des parois. Cette problématique était résolue numériquement par la méthode des volumes finis, en utilisant le solveur ANSYS FLUENT 17.0. Afin de balayer les causes de la dégradation d’énergie dues aux gradients de températures et à la viscosité de fluide, au sein de ce système d’écoulement. La production d’entropie a été calculée dans plusieurs situations, où certains paramètres ont été modifiés comme le régime d’écoulement, la convection thermique mixte assistée, la géométrie, le fluide caloporteur et le gradient de température, par le biais des nombre adimensionnels. Les architectures optimales de ce système d’écoulement répondent aux deux modes d’utilisation, hydrodynamique et thermique (l’effet cheminé). Le régime d’écoulement et l’inclinaison des parois ont eu un rôle primordial sur le comportement des couches limites et l’efficacité du transfert thermique entre les parois et le fluide caloporteur qui n’est pas moins important par rapports aux autres paramètres.