Amélioration des transferts thermiques par perturbation de la couche limite en convection mixte

Abstract

Le calcul numérique des caractéristiques d'aide à la convection mixte et au transfert de chaleur dans un canal avec une paroi chauffée à chicanes est effectué dans ce travail. Les équations de masse, de quantité de mouvement et d'énergie, ainsi que les conditions aux limites, sont résolues par la formulation en volumes finis à l'utilisation de code open source OpenFOAM®. L’air (Pr = 0.71) est utilisé comme fluide de fonctionnement. Les simulations sont réalisées sous différentes combinaisons de paramètres, y compris le nombre de Reynolds (200-1800), le nombre de Grashof (104 to 2 × 105), et la dimension de chicane (0.25, 0.5, 0.75). Les résultats sont donnés sous forme adimensionnelle, sont présentés en termes de lignes de courant, de contours isothermes, de nombre de Nusselt et de facteur de frottement. Les résultats obtenus ont révélé que l'écoulement passe d'un état stable à un état instable à une valeur relativement faible du nombre de Reynolds. Le comportement d'écoulement instable contribue à améliorer le transfert de chaleur en perturbant la région proche de la paroi. L'augmentation de la vitesse et de la dimension des chicanes conduit à une amélioration notable du transfert de chaleur ; cependant, cette amélioration est moins sensible à l'augmentation de l'intensité de chauffage.