Etude numérique de la convection naturelle dans un local chauffé par le plancher muni d’un serpentin

Abstract

Le travail exposé dans ce mémoire consiste à étudier le phénomène de la convection naturelle dans une cavité rectangulaire d’air (Pr = 0.71), à espace confiné, bidimensionnelle et partiellement chauffée au sole par serpentine dans laquelle nous soumettons deux régimes dans notre études, le régime stationnaire en variant le nombre de Rayleigh de 〖10〗^3 à 〖10〗^6et on variant les nombre des tube de serpentine et on le régime instationnaire en variant le temps de 1 minutes jusqu’à 60 minutes en fixons le Ra=〖10〗^6 . Les résultats sont obtenus en résolvant les équations de continuité, quantité de mouvement, et d’énergie par la méthode des volumes finis en utilisant le code commercial «Fluent». Et le logiciel de maillage «Gambit». Une série de simulations sera présentée pour illustrer l’effet du nombre de Rayleigh, et du temps sur la convection naturelle dans une cavité partiellement chauffée. Mots clés: Plancher chauffant, cavité rectangulaire, lignes de courant, les isothermes. Abstract The work presented in this thesis consists in studying the phenomenon of natural convection in a rectangular air cavity (Pr = 0.71), with confined space, two-dimensional and partially heated at the bottom by serpentine in which we submit two regimes in our studies, the steady state by varying the Rayleigh number from 〖10〗^3 to〖10〗^6 and varying the number of serpentine tubes and the unsteady state by varying the time from 1 minute to 60 minutes by fixing the Ra=〖10〗^6. The results are obtained by solving the equations of continuity, momentum, and energy by the finite volume method using the commercial code "Fluent". And the “Gambit” mesh software. A series of simulations will be presented to illustrate the effect of Rayleigh number and time on natural convection in a partially heated cavity. Key words: Heating floor, rectangular cavity, streamlines, isotherms.

ملخص

العمل المقدم في هذه الأطروحة يتكون من دراسة ظاهرة الحمل الحراري الطبيعي في تجويف مستطيل الشكل للهواءPr=0.71 من خلال مساحة ضيقة و ثنائي الأبعاد مسخن من الاسفل بأنابيب السربونتين. حيث نقدم نظامين في دراستنا ، النظام الثابت من خلال تغيير في رقم الرايلي من 〖10〗^3 الى〖10〗^6 و تغيير في عدد انابيب السربونتين. النظام الغير الثابت من خلال تغيير الوقت من دقيقة واحدة إلى 60 دقيقة عن طريق تحديد رقم الرايلي في 〖10〗^6 . النتائج تم الحصول عليها عن طريق حل معادلات الإستمرارية ،كمية الحركة و الطاقة بطريقة المقادير المنتهية باستعمال برنامج fluentالمحاكات ستقدم سلسلة محاكاة لتوضيح عدد الرايلي و الزمن على الحمل الحراري الطبيعي في تجويف مسخن من الاسفل . الكلمات المفتاحية: ساخن، تجويف مستطيل،. سيربونتين سطح