Etude numérique du transfert de chaleur par convection naturelle dans des cylindres hexagonaux concentriques chargés d'un nanofluide

Abstract

Une étude numérique de la convection naturelle laminaire à l’état stationnaire a été réalisée dans des cylindres hexagonaux concentriques, où le cylindre interne est chauffé et le cylindre extérieur maintenu froid. Cet espace est parcouru par un nanofluide Cu–eau, étudié pour différents nombres de Rayleigh et différentes fractions volumiques de nanoparticules. Le système d’équations gouvernant le problème a été résolu numériquement à l’aide du logiciel Fluent, basé sur la méthode des volumes finis, en s’appuyant sur l’approximation de Boussinesq. Les surfaces intérieure et extérieure sont maintenues à température constante. L’étude couvre des nombres de Rayleigh allant de 10³ à 3 × 105. Nous avons analysé l’effet des nombres de Rayleigh et des fractions volumiques des nanoparticules sur la convection naturelle. Les résultats sont présentés sous forme d’isothermes, de lignes de courant et de nombres locaux et moyens de Nusselt. Le but de cette étude est de déterminer l’influence du nombre de Rayleigh thermique et de la fraction volumique des nanoparticules sur le taux de transfert de chaleur.