"ETUDE NUMERIQUE DE L'EFFET DES NANOPARTICULES SUR LE TRANSFERT DE CHALEUR DANS UNE CAVITE REMPLIE DE NANOFLUIDE"

Abstract

Dans ce mémoire, on a mené une simulation numérique de la convection naturelle stationnaire dans une cavité annulaire remplie de nanofluide et dont le cylindre interne qui est munie de deux ailettes étant soumis à une génération de chaleur. Le nano fluide utilisé est de base l'eau mélangé avec des nanoparticules de TiO2 et Al2O3. Les équations gouvernantes sont été discrétisées par la méthode des volumes finis et la résolution de ces équations est faite en utilisant les outils de simulation le logiciel Fluent et Gambit pour la construction de la géométrie, le maillage et les conditions aux limites. Les simulations numériques ont été effectuées pour un nombre de Reynolds Re=1200 (cavité AR=3) et Re =900(cavité AR=2) et des différentes fractions volumiques du nanofluide (ϕ=0,03 à 0,09) dont la base fluide est l'eau mélangé avec des nanoparticules de TiO2 et Al2O3 pour des diamètres des nanoparticules dp=5nm, 20nm et 80nm. Les résultats sont analysés à travers les champs thermique et hydrodynamiques avec une attention particulière au nombre de Nusselt en fonction du diamètre et la concentration des nanoparticules. Une étude paramétrique a été menée en considérant le rapport d'aspect de la cavité, le diamètre des nanoparticules, la concentration et le type de nanoparticules.

ملخص: في هذه الرسالة أجرينا محاكات عددية للحمل الحراري الطبيعي الثابت في تجويف حلقي مملوء بسائل نانوني والذي تتعرض اسطوانته الداخلية المزودة بزعنفتين لمصدر من الحرارة . السائل النانوني المستخدم هو الماء ممزوج بجسيمات نانونية للالمنيوم والتيتان. يتم تحديد المعادلات الحاكمة من خلال طريقة الحجم المحدود ويتم حل هذه المعادلات باستخدام أدوات المحاكاة وبرنامجي فليانت وغامبيت لبناء الهندسة والشبكة وشروط الحدود ذات تجويف 0( مع اختلاف ( Re= ذات تجويف 3( و 011 ( Re= تم اجراء عملية محاكاة عددية لرقمي رينولد 0011 01 نانومتر( ,01 , من ) 5 ꓓ واختلاف اقطارها φ= الى 1.10 φ= تراكيز الجزيئات النانونية من 1.13 تم تحليل النتائج من خلال المجالات الحرارية والهيدروديناميكية مع إيلاء اهتمام خاص لرقم نسلت كدالة القطر وتركيز الجسيمات النانوية. تم إجراء دراسة بارامترية مع الأخذ بعين الاعتبار نسبة أبعاد التجويف وقطر الجسيمات النانوية وتركيزها ونوع الجسيمات النانوية.