Article

Etude numérique de la convection naturelle dans une enceinte fermée inclinée


Heriniaina Joslin RABEMANANTSOA, Faculté des Sciences, Université d'Antsiranana, Madagascar
Michel Aimé RANDRIAZANAMPARANY, Ecole Supérieure Polytechnique de l'Université d'Antsiranana, Madagascar
Edouard ALIDINA, Faculté des Sciences de l'Université d'Antsiranana, Madagascar

Date de publication : 1 janvier 2015

Résumé

La méthode de Lattice Boltzmann (LBM), des Différences Finies Explicites (DFE), Hybride combinant les deux méthodes précédentes et la méthode des Eléments finis (EF) sont utilisées afin de simuler la convection naturelle se développant dans une cavité de section droite carrée, contenant de l’air. Deux parois opposées sont à la température Tc et les deux autres à Tf avec Tc> Tf. La cavité est inclinée de 45° par rapport à l’horizontal. Les équations de transfert et les conditions aux limites sont adimensionnalisées et discrétisées. Une série de simulations est faite pour différentes valeurs du nombre de Rayleigh, c'est à dire pour différentes valeurs de l'écart de température entre les parois chaudes et les parois froides. L'analyse comparative des différentes méthodes montre que, pour les faibles nombres de Rayleigh, leurs performances sont à peu près les mêmes. Lorsque ce nombre augmente, la méthode LBM exige un maillage très fin du domaine d'étude, donc un temps de calcul beaucoup plus long. Par ailleurs, les simulations faites à l'aide des quatre méthodes ont toutes montré que pour Ra = 105 le régime est oscillant amorti, il est oscillant périodique à un nombre de Rayleigh Ra = 2.105 et chaotique à un nombre de Rayleigh Ra = 1,2.106. Le principal avantage de la méthode LBM par rapport aux autres réside dans la simplicité de sa mise en œuvre.



Pour citer cet article

Heriniaina Joslin RABEMANANTSOA, Michel Aimé RANDRIAZANAMPARANY et Edouard ALIDINA. «Etude numérique de la convection naturelle dans une enceinte fermée inclinée». Afrique Science, Vol.11, N°1 (2015), 1 janvier 2015, http://www.afriquescience.info/document.php?id=4190. ISSN 1813-548X.