Influence des corps séparateurs sur le transfert de chaleur dans une cavité carrée remplie d’un nano fluide

Abstract

L'échange thermique par convection naturelle est un phénomène physique d'une grande importance dans les systèmes d'ingénierie en raison de ses vastes applications dans le refroidissement des systèmes lectroniques, les échangeurs de chaleur industriels, les fenêtres à double vitrage pour l'isolation thermique, ainsi que les réseaux de refroidissement, et bien d'autres. Dans cette étude, nous avons examiné l'échange thermique par convection naturelle dans un système bidimensionnel à l'intérieur d'un cavité carrée rempli d'une solution nanofluide avec des séparateurs, et cette étude a été réalisée par une application pratique. L'application consistait en une cavité carrée rempli d'une solution nanofluide (eau + particules d'alumine) avec des parois verticales maintenues à température constante, tandis que la paroi inférieure était chauffée et la paroi supérieure horizontale du récipient était maintenue à une température relativement basse (Tc). L’effet de nombre de Rayleigh (103-106) et différentes de nombre de séparateur, effet d’épaisseurs et effet de positions de séparateur (trioxyde d'aluminium Al2O3) dispersées dans la solution à base d'eau sur les champs de flux et de chaleur a été étudié. Un code de calcul maison en fortran, basé sur la méthode des volumes finis, a été utilisé pour simuler l’écoulement 2D avec le transfert de chaleur, basé sur la méthode des volumes finis pour simuler l'écoulement et l'échange thermique dans un domaine bidimensionnel. Les résultats ont montré que l'ajout de particules de nanofluide dans l'eau pure permet d'améliorer l'échange thermique, et que les corps de séparation agissent comme des obstacles au sein du fluide, ce qui affecte la distribution et le flux de chaleur.