Etude Numérique de phénomène de Bi-stabilité induit par un fluide non-newtonien et la convection thermosolutale dans un milieu poreux en utilisant la loi de puissance

Abstract

Cette recherche présente une étude numérique de la convection naturelle double diffusion dans une cavité carrée inclinée avec une couche poreuse remplie d'un fluide non-newtonien. Les parois actives de la cavité sont soumises à des conditions aux limites thermiques et de solutés uniformes de type Neumann, impliquant des flux de chaleur et de concentration constants, ou des conditions de type Dirichlet, avec une température et une concentration constantes imposées, tandis que les parois restantes de la cavité sont supposées être adiabatiques et imperméable. Pour élucider le comportement des fluides non newtoniens, nous avons utilisé le modèle de loi de puissance, connu comme le modèle rhéologique prédominant pour traiter les phénomènes d'écoulement dans les milieux poreux. Les équations fondamentales régissant sont résolues numériquement par la méthode des différences finies, tandis que l'écoulement convectif au sein des milieux poreux est caractérisé par l'utilisation du modèle de Darcy et de l'approximation de Boussinesq. Les paramètres déterminants contrôlant le problème comprennent le nombre de Rayleigh, R_T, l'indice de loi de puissance, n, le rapport de flottabilité, N, le nombre de Lewis, Le et l'angle d'inclinaison Φ. Les résultats indiquent que l'indice de loi de puissance, n, et l'angle d'inclinaison, Φ, exercent une influence notable sur l'intensité du flux et sur le transfert de chaleur et de masse se produisant par convection naturelle à l'intérieur de l'enceinte. L’une des découvertes les plus fascinantes de cette recherche est la reconnaissance d’un phénomène appelé bistabilité, qui signifie la présence de deux solutions stables.