Université : Université d'Antsiranana, école doctorale thématique "énergies renouvelables et environnement" (EDT EnRE)

Le présent travail concerne l’étude numérique de la convection mixte dans un canal rectangulaire dont l’une des parois est équipée des protubérances sinusoïdales, sur lesquelles le chauffage de ce système est fait. La paroi supérieure, les parois en amont et en aval des protubérances sont adiabatiques. Ce phénomène est décrit mathématiquement par les équations de Navier - Stockes et par l’équation de conservation de l’énergie, elles sont résolues par une méthode de différence finie explicite. Le logiciel FORTRAN est utilisé pour la simulation numérique afin de calculer les températures et les fonctions de courant au sein du canal. Le code numérique a été validé par les résultats de la littérature déjà publiés. Nos résultats ont été également comparés avec ceux donnés par le logiciel ANSYS FLUENT 2022 R1. Les résultats obtenus à partir de la simulation numérique sont présentés sous forme d’isothermes, lignes de courant, signal temporel d’une température enregistrée au sein de l’écoulement, spectre d’amplitude et portrait de phase de ce signal des températures locales et moyennes à la sortie du canal, nombres de Nusselt local et moyen, évolution temporelle de la température moyenne à la sortie du canal et le profil de vitesse en amont, au sommet et en aval des protubérances . Dans cette étude, l’analyse de plusieurs paramètres de contrôle pouvant être influencée la structure de l’écoulement et le transfert thermique a ́et ́e faite telle que : l’effet du nombre de Reynolds (100 < Re < 900), du nombre de Richardson (0 < Ri < 75), du nombre de Rayleigh (50 000 < Ra < 700 000), de l’amplitude des protubérances (0 < a < 0,55), de l’angle d’inclinaison (0o < θ < 180°). Quelques applications pratiques du système étudié ont été également analysées.