Study of coupled double diffusive convection–radiation in a tilted cavity via a hybrid multi-relaxation time-lattice Boltzmann-finite difference and discrete ordinate methods

International audienc

Étude numérique par la méthode de Boltzmann sur réseau (MRT-LBM) des transferts thermiques couplés

International audienceA two dimensional numerical analysis of natural and double diffusive convection in the presence of volumetricradiation within a differentially heated square cavity containing a semitransparent gray and scattering gas wasconducted. The simulation of flow and heat transfer is achieved by adopting a hybrid scheme with the latticeBoltzmann method (LBM-MRT) to compute velocities and the finite difference method (FDM) for temperatureand concentration calculation, this scheme is coupled with the discrete ordinate method (DOM) to perform theinformation necessary for the radiative energy equation (RTE). Various parameters such as the Rayleigh numberRa, the emissivity of the walls εi, Planck number Pl and the Albedo ω have been studied numerically to assesstheir impact on the flow structure and temperature distribution.Une modélisation bi-dimensionnelle est effectuée pour la convection naturelle en présence de rayonnementvolumique dans une cavité carrée dont les deux parois verticales sont différentiellement chauffées contenant unmilieu gris semi transparent et diffusant. La simulation de l'écoulement et du transfert de chaleur est réalisée enadoptant un schéma hybride entre la méthode de Boltzmann sur réseau (LBM-MRT) pour la détermination desvitesses et la méthode aux différences finies (FDM) pour les températures. Ce schéma est couplé avec laméthode des ordonnées discrètes (DOM) pour le calcul de l’information radiative nécessaire à l’équationd’énergie. L’influence de plusieurs paramètres tels que le nombre de Rayleigh Ra, l'émissivité des parois εi, lenombre Planck Pl et l'albédo de diffusion ω, a été étudiée numériquement