Étude de la Convection Thermosolutale dans un Milieu Confiné Saturé par un Polluant de Type Non-Newtonien

Abstract

La présente thèse concerne l'étude numérique de la convection thermo-solutale dans une cavité carrée remplie d'un fluide non-Newtonien avec des propriétés thermodynamiques constantes à l'exception de la densité qui varie linéairement avec la température et la concentration selon l'approximation de Boussinesq. L'enceinte, qui peut être inclinée d'un angle 𝛾 par rapport à l'horizontale, est soumise à des conditions aux limites de Dirichlet (température et concentration uniformes constantes) imposées aux parois actives de la cavité, tandis que les autres parois sont maintenues adiabatiques et imperméables. La convection double-diffusive et la convection induite par l'effet Soret sont étudiées. L'écoulement du fluide est décrit par le modèle de Carreau-Yasuda pour un régime laminaire et instationnaire. L'investigation numérique a été réalisée sur la base des équations de continuité, de quantité de mouvement, d'énergie et de concentration qui sont résolues au moyen d'un code de calcul basé sur la méthode des différences finies. Nous nous intéressons également à l'influence sur l'échange de chaleur et de masse de divers effets et propriétés représentés pour une large gamme de valeurs choisies, comme les paramètres rhéologiques de Carreau-Yasuda (𝑛, 𝐸, 𝑠 𝑒𝑡 𝑎), le nombre de Rayleigh 𝑅𝑎𝑇 , nombre de Lewiss 𝐿𝑒, nombre de Prandtl 𝑃𝑟, rapport de flottabilité 𝑁, nombre de Soret 𝑆𝑟, nombre de Dufour 𝐷𝑓 , et l’angle d’inclinaison 𝛾. Les résultats numériques sont analysés en termes de contours de fonction de courant, d'isothermes, d'iso-concentration, de viscosité apparente. Profils de température et de concentration au milieu de la cavité. Nous avons également montré dans ce travail, une analyse de la stabilité linéaire de l'écoulement unicellulaire obtenu a été étudiée numériquement. Le mouvement convectif et le taux de transfert de chaleur et de masse se sont avérés être améliorés lorsque en diminuant les paramètres de Carreau-Yasuda n, s et a, et pour l’augmentation de la constante de temps, E. Le taux de transfert thermique et solutale augmente avec le rapport de poussée, 𝑁. Ceci est dû au fait que pour un rapport de poussée positif, les forces de poussée thermique et solutale sont ajoutées et donc l'intensité du flux augmente. l'augmentation de l'intensité d’écoulement améliore le transfert de chaleur et de masse