Convection mixte induite par la rotation d'un cylindre muni de deux ailettes.

Abstract

Dans le présent travail, nous nous intéresserons à la modélisation de la convection mixte dans une cavité annulaire en présence de deux ailettes. L'écoulement est supposé laminaire, en régime périodique établi, on analysera particulièrement l'effet de la rotation de cylindre extérieure, ainsi que l'influence de nombre de Richardson, de Grashof, et de Prandtl sur le Transfer Thermique. Faisant suite à cette introduction générale qui présente essentiellement cette étude, le premier chapitre est consacré à une synthèse bibliographique des travaux théoriques, expérimentaux et numériques ayant trait à la convection naturelle et la convection mixte dans des cavités cylindriques. Le second chapitre concerne la formulation mathématique du problème où les équations gouvernantes, les hypothèses simplificatrices, et les conditions aux frontières associées sont présentées. Ensuite, nous établissons les équations adimensionnelles et nous définissons les principales grandeurs adimensionnelles caractérisant l'écoulement et le transfert de chaleur. Dans le troisième chapitre, nous avons présenté les méthodes numériques de résolution, des équations différentielles aux dérivées partielles. Nous avons choisi la méthode des volumes finis pour discrétiser les équations régissant notre modèle. (L'algorithme SIMPLE est utilisé pour obtenir le champ de pression à partir de l'équation de continuité). Le quatrième chapitre contient une validation du modèle qui est effectuée au moyen d'une comparaison avec des études disponibles dans la littérature. Il contient les résultats des calculs effectués en vue de déterminer l'influence de quelques paramètres (le nombre Richardson, le nombre de Grashof, l'effet de la rotation de cylindre extérieur et la variation de nombre de Prandtl) sur la structure de l'écoulement et le transfert de chaleur.