ETUDE DE LA CONVECTION NATURELLE DANS UNE CAVITE

Abstract

Le travail que nous présentons dans ce mémoire concerne l’étude de la convection naturelle en régime laminaire dans une cavité confinée contenant un milieu fluide. La présence d’un gradient de température dans les milieux confinés (fluide ou poreux) entraine l’apparition d’un écoulement de convection naturelle avec transport de chaleur. En effet, la différence de température crée des forces de volume thermique (différence de température) qui engendrent une distribution non uniforme de la densité du milieu. Ce phénomène génère sous l’effet de la gravité, des mouvements convectifs.L’étude concerne une configuration géométrique inclinée soumise à une température constante T sur les parois verticale, tandis que les parois horizontales sont adiabatiques et imperméables. Le problème est régi par un ensemble d’équations différentielles non linéaires et fortement couplées appelées équations gouvernantes, en l’occurrence l’équation de la conservation de la masse (équation de continuité), l’équation de mouvement et l’équation de l’énergie. Le système d’équations qui régit le phénomène de la convection naturelle est résolu numériquement grâce à un code commercial de calcul basé sur la méthode des volumes finis ANSYS CFX. Ce problème est gouverné par différents paramètres de contrôle, à savoir le nombre de Rayleigh thermique, T R , le rapport de forme de la cavité, A et l’angle d’inclinaison de la cavité Φ. L’influence ces paramètres de contrôle du problème sur l’intensité de l’écoulement et sur le transfert de chaleur seront abordés pour une large gamme des paramètres de base.