Abstract:
Dans la présente étude numérique, l’étude numérique du phénomène de la convection
naturelle, en régime laminaire et permanent, dans une cavité annulaire orientée d’un angle α,
délimité par deux cylindres horizontaux. Cette dernière est remplie par un fluide newtonien et
incompressible. Le nombre de Prandtl est fixé à 6.21 (cas de l’eau) mais le nombre de
Rayleigh varie. En utilisant l’approximation de Boussinesq et la formulation vorticité
fonction de courant, l'écoulement est modélisé par les équations différentielles aux dérivées
partielles: les équations de continuité et des quantités de mouvement sont exprimées
dans un système de coordonnées dites "bi-cylindrique", pour faciliter l’écriture des
conditions aux limites et transformer le domaine curviligne en un domaine rectangulaire.
Pour les conditions de chauffage, ils supposent, dans un premier cas, les deux parois
elliptiques de l’enceinte isothermes, Tc pour la paroi interne et Tf pour la paroi
externe, avec Tc >Tf. La simulation numérique de ce problème a été faite sous le code de
calcul FLUENT.
Les résultats numériques obtenus, ont été représentés sous forme de lignes de courants,
champs de température, nombre de Nusselt local et moyen sur les surfaces des cylindres
interne et externe. Les résultats obtenus montrent que l’écoulement et le transfert de chaleur
est affecté par le déplacement vertical du cylindre interne. Les cylindres concentriques est
favorables pour des nombre de Rayleigh inférieur à 103 tandis que le déplacement du cylindre
interne vers le bas est donne le meilleur échange de chaleur entre les deux surfaces pour des
nombres de Rayleigh élevés.
L'étude met en lumière dans ce domaine et indique la nécessité plus investigations pour
