Etude de la convection thermosolutal dans une cavité poreuse saturée par une solution aqueuse

Abstract

La présente étude rapporte une simulation numérique de la convection naturelle dans une cavité carrée peu profonde et poreuse remplie d'un fluide non newtonien. La paroi active a été considérée comme uniforme et constante en termes de gradients de température et de concentration (flux de chaleur et de masse), (conditions aux limites de type Neumann). Un modèle de Carreau-Yasuda, adéquat pour de nombreux fluides non newtoniens, est utilisé pour déterminer le comportement des fluides rhéofluidifiants. Le fluide est supposé laminaire, incompressible et satisfaisant l'approximation de Boussinesq. Cette étude a été calculée pour quelques paramètres pertinents de la rhéologie du Carreau-Yasuda, à savoir (𝑛, 𝐸, 𝑠 et 𝑎), nombre de Rayleigh thermique, 𝑅𝑇, , nombre de Lewis, 𝐿𝑒, nombre de rapport de flottabilité, , 𝑁, et l’ange d'inclinaison ɸ, sont présentés. Les résultats numériques sont présentés en termes de lignes de courant, d'isothermes, d'iso-concentration et de viscosité apparente, et discutés en termes de fonction de courant 𝜓0, viscosité apparente , 𝜇, température, 𝑇 et concentration, 𝐶, profils, et du nombre de Nusselt, 𝑁𝑢, et du nombre de Sherwood, 𝑆ℎ. De plus, en augmentant le nombre de Rayleigh thermique, 𝑅𝑇, ou l’indice de la loi de puissance, 𝑛, améliore les taux de transfert de chaleur et de masse. La chaleur et la masse diminuent progressivement avec, 𝐸, et augmentant avec l'augmentation de l'indice de de la loi de puissance, 𝑛.