Etude numérique du transfert de chaleur pour un fluide de Bingham dans une cavité carrée en mode de convection naturelle instationnaire

Dans ce travail, nous étudions numériquement le transfert de chaleur en mode de convection naturelle instationnaire d'un fluide de Bingham placé dans une cavité carrée. L'influence de plusieurs paramètres sur le comportement thermique à été analysée dans cette étude. Il s'agit du nombre de Bingham, nombre de Rayleigh et nombre de Prandtl. Le présent code de calcul a été validé après confrontation de nos résultats à ceux de Osman Turan (2010) dans le cas de la convection naturelle d'un fluide de Bingham dans une cavité carrée

Caractérisation de l'écoulement d'un fluide de Bingham dans une cavité à parois mobiles

La présente étude numérique traite du transfert thermique en mode de convection forcée, mixte et naturelle, au sein d'une cavité, à parois mobiles, contenant un fluide non newtonien obéissant au modèle rhéologique de Bingham. L'étude concerne l'influence du rapport de forme, du nombre de Bingham ainsi que celle du nombre de Richardson sur le comportement hydrodynamique et thermique de l'écoulement du fluide considéré dans cet espace confiné

Mixed convection heat and mass transfer within a vertical channel

L'objectif de ce travail est d'étudier numériquement le transfert de chaleur et de masse lors de l'évaporation d'un film liquide d'acétone, d'épaisseur négligeable, mouillant les parois d'un canal vertical. Les équations générales de conservation et les conditions aux limites associées sont discrétisées par le bais de la méthode des volumes finis. Le couplage vitesse-pression est traité par l'algorithme SIMPLER. L'étude se focalise sur l'analyse de l'effet de la vitesse et de l'humidité relative de l'air à l'entrée du canal, sur le comportement hydrodynamique, thermique et massique du flux d'air humide

Convection naturelle au sein d'une cavité carrée munie d'une source chauffante placée sur sa paroi inférieure

La convection thermique au sein des espaces confinés est devenue, ces dernière années, un sujet d'investigation d'une grande importance, vue sa présence dans différentes applications industrielles telles que le refroidissement des composantes électroniques, les réacteurs nucléaire ainsi les pertes thermiques dans les collecteurs solaires. La présente étude traite de l'analyse numérique de la convection naturelle laminaire au sein d'une cavité carrée dont les parois latérales (en d'autre terme, verticales) sont maintenues à une température constante (froide) alors que les parois horizontales sont isolées thermiquement, à l'exception d'une fraction occupant 20% à 80% de la surface inférieure de l'enceinte et centrée par rapport à celle-ci, qui est maintenue à une température constante et uniforme, supérieure à celle des parois latérales (chaude) et ce, grâce à une source de chaleur placée en contact de cette paroi. La résolution des équations régissant l'écoulement et le transfert thermique est approchée par la méthode des volumes finis, avec des volumes de contrôle quadrilatéraux et un mallaige uniforme. L'algorithme SIMPLER est adopté pour traiter le couplage vitesse-pression et par conséquent, les champs de vitesse et de température. L'étude se focalise sur l'influence occasionnée par les variations du nombre de Rayleigh et de la longueur de la fraction chauffée, sur la structure de l'écoulement et du transfert thermique au sein de la cavité remplie entièrement d'un fluide newtonien incompressible. Les résultats obtenus montrent, entre autres, que le transfert thermique s'intensifie suite à l'augmentation du nombre de Rayleigh et de la longueur de la fraction chauffée de la aproi inférieure et ce, suite à l'augmentation de la surface d'échange entre cette fraction chauffée et le fluide

Gas flow humidification enhancement by evaporating seawater liquid film

Dans ce présent travail nous étudions l'humidification d'un flux d'air dans un procédé de dessalement à travers l'évaporation du film liquide tout en considérant l'eau pure et l'eau de mer. Pour atteindre les objectifs, une méthode implicite de différence finie est utilisée pour résoudre les équations gouvernantes couplées dans les phases liquide et gazeuse. L'influence des conditions d'entrée du film liquide, y compris la salinité, sur l'humidification du flux d'air dans un tube vertical est étudiée

Herschel-Bulkley fluid flow within a pipe by taking into account viscous dissipation

The present numerical study deals with the analysis of thermal characteristics during the flow of an incompressible Herschel-Bulkley fluid of constant physical and rheological properties. The flow takes place within a pipe, of circular cross section, maintained at uniform wall temperature. Because of the viscous character of this kind of fluid, viscous dissipation is taken into account. The effect of this parameter is analyzed for various values of the fluid index flow and the Herschel-Bulkley number. The governing equations are resolved by means of the finite volume method and using the SIMPLER algorithm and the line by line method. The results reveal that heat transfer is significantly underestimated when viscous dissipation is neglected, particularly for shear-thinning fluids and for high values of the Herschel-Bulkley number. In addition, heat transfer is more important in the case of heating and the curves display a discontinuity, and negative values of Nusselt number are obtained

Lid-Driven and Inclined Square Cavity Filled With a Nanofluid: Optimum Heat Transfer

This paper reports a numerical study on mixed convection within a square enclosure, filled with a mixture of water and Cu (or Ag) nanoparticles. It is assumed that the temperature difference driving the convection comes from the side moving walls, when both horizontal walls are kept insulated. In order to solve the general coupled equations, a code based on the finite volume method is used and it has been validated after comparison between the present results and those of the literature. To make clear the effect of the main parameters on fluid flow and heat transfer inside the enclosure, a wide range of the Richardson number, taken from 0.01 to 100, the nanoparticles volume fraction (0% to 10%), and the cavity inclination angle (0º to 180º) are investigated. The phenomenon is analyzed through streamlines and isotherm plots, with special attention to the Nusselt number

Etude comparative de l'évaporation par convection mixte d'un film liquide pur (éthanol, éthylène-glycol et eau) le long d'un canal vertical

L'objectif du présent travail est de rapporter une étude numérique comparative du phénomène du changement de phase (évaporation) lors de l'écoulement d'un film liquide mince (Ethylène glycol, éthanol et l'eau) en présence d'un écoulement laminaire d'air sec à co-courant dans un canal vertical. Celui-ci est constitué de deux plaques planes parallèles, la plaque droite est soumise à un flux constant est couverte par un film liquide extrêmement mince, la plaque gauche est supposée sèche et adiabatique. La formulation mathématique de ce problème est basée sur les équations de conservations de masse, de quantité de mouvement, de l'énergie et de conservation des espèces. La variabilité de propriétés thermo-physiques du film liquide et du mélange gazeux a été prise en compte. Le système d'équations dans les deux phases couplées avec les conditions aux limites et à l'interface sont résolues par le biais de la méthode des différences finis. Le modèle numérique développé est validé par rapport aux travaux antérieurs. Les résultats obtenus concernent les caractéristiques dynamiques des fluides étudiés, en effet ; pour l'écoulement de l'éthanol on a détecté une décélération d'écoulement provoqué par les forces d'Archimède, aussi bien massique que thermique. La comparaison des caractéristiques thermiques et massiques, nous a permis de classer les fluides étudiés. En outre, l'éthylène glycol est un bon fluide caloporteur, l'éthanol est un fluide de refroidissement, par ailleurs, l'eau peut être à la fois caloporteur et refroidisseur