SIMULATION TRIDIMENSIONNELLE DE LA CONVECTION NATURELLE À DOUBLE DIFFUSION DANS LE CAS OPPOSANT
Mots-clés :
Convection naturelle tridimensionnelle, Double diffusion, Poussées thermique et solutale, Bifurcations, Régime transitoireRésumé
On considère une étude numérique tridimensionnelle de la convection naturelle bidiffusive dans une enceinte rectangulaire soumise à des gradients de température et de concentration horizontaux. L'écoulement est entraîné par les forces des poussées thermique et solutale.Les résultats obtenus montrent le caractère tri directionnel de l'écoulement près des paroisv isothermes et le caractère tridimensionnel de l'écoulement près des parois verticales adiabatiques. La variation du nombre de Grashof solutal a permis l’obtention de plusieurs types d’écoulements et plusieurs bifurcations entre ces écoulements. La convection transitoire et apériodique se manifeste dans un intervalle de Grashof solutal entre 3×105 et 5×105.
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Références
J. Lee, M.T. Hyun, K.W. Kim, Natural convection in confined fluids with combined horizontal temperature and
concentration gradients, Int. J. Heat Mass Transfer 31 (10) (1988) 1969-1977.
W. Shyy, M.Y. Chen, Double-diffusive flow in enclosures, Phys. Fluids A 3 (11) (1991) 2592-2607.
A.W. Schmidt, Double diffusion in oceanography, Ann. Rev. Fluid Mech. 26 (1994) 255-285.
W.R. Wilcox, Transport phenomena in crystal growth from solution, Prog. Crystal Growth Charact. 26 (1993) 153-194.
Y. Kamotani, J.S. Wang, S. Ostrach, H.D. Jiang, Experimental study of natural convection in shallow enclosures with horizontal temperature and concentration gradients, Int. J. Heat Mass Transfer 28 (1), 165-173 (1985)
L.W. Wang, J.J. Chen, Flow patterns of thermosolutal
convection in low aspect ratio enclosures, Experimental
Heat Transfer 1(1987) 197-204.
H. Han, T.H. Kuehn, Double diffusive natural convection in a vertical rectangular enclosure – I. Experimental study, Int. J. Heat Mass Transfer 34 (2) (1991) 449-459.
H.D. Jiang, S. Ostrach, Y. Kamotani, Unsteady thermosolutal transport phenomena due to opposed buoyancy forces in shallow enclosures, J. Heat Transfer 113 (1991) 135-140.
J.A. Weaver, R.Viskanta, Natural convection in binary
gazes due to horizontal thermal and solutal gradients, J. Heat Transfer 113(1991) 141-147.
H. Han, T.H. Kuehn, Double diffusive natural convection in a vertical rectangular enclosure –II. Numerical study, Int. J. Heat Mass Transfer 34 (2) (1991) 461-471.
C. Beghein, F. Haghighat, F. Allard, Numerical study of double-diffusive natural convection in a square cavity, Int. J. Heat Mass Transfer 35 (4) (1992) 833-846.
J.W. Lee, J.M. Hyun, Time-dependent double diffusive in a stably stratified fluid under lateral heating, Int. J. Heat Mass Transfer 34 (9) (1991) 2409-2421.
D. Gobin, R. Bennacer, Double diffusive in a vertical fluid layer: Onset of the convective regime, Phys. Fluids 6(1994) 59-67.
K. Ghorayeb, A. Mojtabi, Double diffusive convection in a vertical rectangular cavity, Phys. Fluids 9(1997) 2339-2348.
S. Xin, P. Le Quéré, L. Tucherman, Bifurcation analysis of double-diffusive convection with opposing horizontal thermal and solutal gradients, Phys. Fluids 10 (1998) 850-858.
A. Bergeon, K. Ghorayeb, A. Mojtabi, Double diffusive instability in an inclined cavity, Phys. Fluids 11(1999) 549-859.
T.L. Bergman, M.T. Hyun, Simulation of twodimensional
thermosolutal convection in liquid metals induced by horizontal temperature and species gradients, Int. J. Heat Mass Transfer 39 (1996) 2883-2894.
H. Zhou, A. Zebib, Oscillatory double diffusive convection in crystal growth, Journal of Crystal Growth 135 (1994) 587-593.
T. Nishimura, M. Wakamatsu, A.M. Morega, Oscillatory double-diffusive convection in a rectangular enclosure with combined horizontal temperature and concentration gradients, Int. J. Heat Mass Transfer 41 (1998) 1601-1611.
K. Ghorayeb, H. Khallouf, A. Mojtabi, Influence du nombre de Lewis sur la structure de l'écoulement de double diffusion convection, Entropie 198 (1996) 97-101.
K. Ghorayeb, H. Khallouf, A. Mojtabi, Onset of oscillatory flows in double-diffusive convection, Int. J.Heat Mass Transfer 42 (1999) 629-643.
S. Benissaad, M. Afrid, Influence du nombre de Grashof sur la convection naturelle à double diffusion dans une enceinte rectangulaire à faible rapport de forme, Entropie 242 (2002) 44-55.
I. Sezai, A.A. Mohamad, Double diffusive convection in a cubic enclosure with opposing temperature and concentration gradients, Phys. Fluids 12 (2000) 2210-2223.
S.V. Patankar, Numerical heat transfer and fluid flow, edited by Hemisphere Publishing Corporation, Washington, DC., 1980.
