Simulation Numerique Directe De La Convection Naturelle Dans Une Conduite Verticale

Résumé: Dans ce travail, nous présentons une étude numérique du phénomène de la convection naturelle laminaire et turbulente dans une conduite verticale, dont la paroi est maintenue à une température constante. Les équations régissant ce phénomène, ont été résolues par une approche numérique basée sur la méthode des volumes finis. Dans le cas laminaire, nous avons représenté les champs de vitesses, de températures, et de pressions, ainsi que la variation du nombre de Nusselt moyen en fonction du nombre de Rayleigh. Les simulations numériques ont été faites en considérant des valeurs du nombre de Rayleigh qui varient entre 1 et 105, et cela pour des rapports d’aspect égalent 3, 5, 8 et 12. Nous avons examiné aussi la convection turbulente, en utilisant la simulation numérique directe comme outil d’investigation, les nombres de Rayleigh et le rapport d’aspect sont égales à 104 et 3 respectivement. Nous avons représenté également dans ce cas les champs hydrodynamiques et thermiques ainsi que des visualisations des isovaleurs de la vorticité. Les résultats obtenus, dans le cas laminaire sont comparés à ceux de la littérature et un bon accord a été trouvé.

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