Etude numérique de la convection naturelle dans une cavité poreuse

Abstract

Ce travail présente une étude numérique de la convection naturelle laminaire dans une cavité carrée remplie d’un nanofluide (𝐴𝑙2𝑂3/𝑒𝑎𝑢) saturant un milieu poreux en utilisant le modèle Darcy-Brinkman - Forchhaimer Les équations qui régissent notre problème sont obtenues en appliquant les lois de conservation de masse, de quantité de mouvement et d’énergie. La méthode du volume finis a été utilisée pour résoudre numériquement notre système d’équations. Les effets des paramètres de contrôle de l’écoulement tels que le nombre de Rayleigh, le nombre de Darcy, la porosité et de la fraction volumique des nanoparticules sont examinés. Un code de calcul a été développé en langage FORTRAN pour simuler l’écoulement bidimensionnel avec le transfert de chaleur. Les résultats numériques montrent que l’augmentation du nombre de Rayleigh et le nombre de Darcy entraîne une intensification de l’écoulement et une amélioration du transfert de chaleur. Lorsque la fraction volumique augmente, l’amélioration du transfert de chaleur aura lieu au régime de conduction, mais la détérioration se manifeste au régime de convection. La porosité n’a pas une influence importante sur la structure de l’écoulement et le champ thermique.