Etude des transferts thermoconvectifs dans un canal en présence des chicanes attachées aux parois d’une manière alternative.

Abstract

Ce travail étudie numériquement l’écoulement laminaire du fluide et l’amélioration du transfert de chaleur par convection mixte instationnaire dans un canal vertical chicané et chauffé asymétriquement. Les chicanes sont installées sur les deux murs de façon alternée avec différentes conditions. Les équations régissant le phénomène sont résolues par la méthode des volumes finis au moyen du code de calcul OpenFOAM. L’air (Pr = 0,71) est utilisé comme fluide de fonctionnement. Les effets du nombre de Reynolds (100-1400), nombre de Grashof (2,5×104 à 2×105) en plus la hauteur de chicane (0,1-0,5) et l’espacement entre chicanes (0,5-1,5) sont étudiés. Les résultats sont donnés sous forme adimensionnelle des lignes de courant et contours des isothermes en plus le nombre de Nusselt et le facteur de frottement. Les résultats obtenus ont indiqué que l’écoulement passe à l’écoulement oscillant auto-assisté au nombre de Reynolds modéré (au-dessous de 600 pour un rapport de blocage de 0,25). L’écoulement auto-assisté instable mène à une amélioration de transfert thermique jusqu’à 2,8 fois pour la hauteur de chicane hb = 0,25 et jusqu’à 3,7 fois pour la hauteur de chicane hb = 0,5 une fois comparé au canal lisse. Les résultats montrent également qu’un espacement entre chicanes de D = 1 offre le bon transfert thermique. Malheureusement, ce transfert thermique est accompagné d’une augmentation importante de puissance de pompage à faible effet de flottabilité.