Etude numérique de la convection thermique dans un milieu poreux

Abstract

Ce travail porte sur une simulation numérique de la convection naturelle stationnaire, dans une enceinte de forme cubique. L’enceinte est partiellement poreuse homogène et isotrope. Les parois horizontales de l’enceinte sont adiabatiques imperméables. Les parois verticales de la cavité sont soumises à des températures constantes (des conditions aux limites de type Dirichlet), et le fluide est de l’air. L’écoulement dans le milieu poreux est modélisé par le modèle de Darcy-Brinkman-Forchheimer. La méthode numérique des volumes finis est utilisée pour la résolution des équations de continuité, de quantité de mouvement, et de l’énergie. Les résultats obtenues ont permis d’étudier l’influence des nombres de Rayleigh, de Darcy, et l’épaisseur adimensionnelle de la couche poreuse sur le transfert thermique. Les résultats obtenus indiquent que l’augmentation de Nu est proportionnelle à l’augmentation des nombres de Rayleigh et de Darcy et inversement proportionnelle à l’épaisseur adimensionnelle de la couche poreuse.

Keywords

• milieu poreux
• convection naturelle
• cavité cubique
• méthode des volumes finis