Simulation Numerique De La Convection Naturelle Laminaire Dans Une Cavite Poreuse

Résumé: Cette thèse présente l'étude numérique de la convection naturelle instationnaire dans une cavité rectangulaire remplie d'un milieu poreux en deux dimensions, en utilisant le modèle Darcy Brinkman. La cavité est chauffée à la moitié inférieure de la paroi verticale gauche et refroidie à la moitié supérieure de la paroi verticale droite. Les parois horizontales et le reste des parois sont isolés. La méthode du volume finis a été utilisée pour résoudre numériquement les équations de conservation de masse, de mouvement et d'énergie. La convection a été initiée en imposant des températures aux limites de l'enceinte rigides et imperméables. Deux cas ont été examinés selon ces températures. Le premier cas a étudié l'écoulement dans la cavité avec des températures uniformes. L'effet du nombre de Rayleigh Ra, du nombre de Darcy Da et le rapport de conductivité sur la structure et le taux de transfert de chaleur ont été examinés. Le second cas a étudié la même configuration, mais les températures varient selon les profils sinusoïdaux avec différentes amplitudes λH pour le chauffage et λC pour le refroidissement. Le problème est analysé pour différentes valeurs du nombre de Rayleigh Ra, le paramètre de forme Ar et les amplitudes des fonctions de températures sinusoïdales (0,25 ≤ λH ≤ 1,0 et 0 ≤ λC ≤ 1,0). Les résultats numériques obtenus montrent que le transfert de chaleur est principalement dû à la conduction au faible nombre de Rayleigh Ra ≤ 104. Le régime de transfert de chaleur de conduction a également été indiqué pour de faibles amplitudes des fonctions sinusoïdales des températures (λH et λC ≤ 0,5). La conduction est amoindrie avec l’augmentation des amplitudes, et la convection devient graduellement dominante en augmentant le nombre de Rayleigh et en diminuant le rapport de forme Ar. Le transfert de chaleur augmente en augmentant le nombre de Rayleigh Ra et les amplitudes des fonctions de températures sinusoïdales λH et λC. Après la domination du mode de convection le transfert de chaleur est augmenté et la convection est améliorée dans les cavités de rapport de forme Ar = 2

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