Contribution to the Study of Heat Transfers in Cavities Containing a Nanofluid and Subjected to an External Magnetic Field

Abstract

Dans ce travail, nous présentons l'étude du transfert de chaleur par convection naturelle avec des nanofluides à l'intérieur d'une enceinte de milieu poreux bidimensionnelle inclinée influencée par un champ magnétique externe. Le modèle Dupuit Darcy a été utilisé pour décrire l'écoulement de fluide à l'intérieur du milieu poreux, pour analyser l'écart par rapport à la situation linéaire de Darcy. L'enceinte délimitée par des parois verticales différentiellement chauffées, et les horizontales maintenues adiabatiques. Les équations gouvernantes ont été résolues ainsi que les conditions aux limites en utilisant la méthode des différences finies avec un maillage de taille de grille uniforme par un code FORTRAN implémenté. Deux applications ont été réalisées, où la dépendance de l'écoulement du fluide et du taux de transfert de chaleur sur le nombre de Raleigh   T R ; fraction volumique de nanoparticules   ; nombre de Hartman Ha ; paramètre d'effet inertiel G ; la porosité du milieu poreux   , l'angle d'inclinaison de la cavité  et l'angle d'inclinaison du champ magnétique   sont analysés. La première application a été réalisée pour le milieu poreux en mousse d'aluminium saturé avec le nanofluide Cuivre-Eau (Cu-Eau). Les principales conclusions sont les suivantes l'augmentation du paramètre d'effet inertiel réduit l'intensité de la convection et le mode de conduction est dominé pour la valeur élevée du paramètre d'effet inertiel. De plus, l'augmentation de la fraction volumique des nanoparticules a un effet négatif sur l'intensité de convection en raison de l'augmentation de la viscosité dynamique. La deuxième application a été réalisée pour les nanotubes de carbone à paroi unique - eau (SWCNT - eau) et L'oxyde d'aluminium-eau (Al2O3-eau) saturés le milieu poreux sous l'effet du champ magnétique externe. Les principales conclusions sont les suivantes : l'augmentation de la concentration en SWCNT améliore considérablement l'intensité de convection jusqu'à une valeur seuil du nombre de Rayleigh en raison de l'augmentation de la viscosité dynamique. L'augmentation du paramètre d'effet inertiel et du nombre de Hartman réduit l’intensité de l’écoulement et de la convection, et le mode de conduction est dominée pour les valeurs élevées pour les deux paramètres. En outre, le chauffage de la cavité par les parois verticales gauches produit une meilleure intensité d’écoulement de fluide et de la convection pour le nombre Hartman supérieur à 2. L'angle d'inclinaison du champ magnétique   45