EFFET DE LA FORME DES AILETTES SUR LE COMPORTEMENT HYDRODYNAMIQUE ET THERMIQUE D’UN FLUIDE NON-NEWTONIEN A TRAVERS UN ECHANGEUR DE CHALEUR

Abstract

Abstract In our work, we have an objective to investigate the effect of zigzag baffles on the hydrodynamic and thermal behavior of the flow within a heat exchanger, with a two- dimensional comparative numerical study between five different shapes of baffles: straight, zigzag to the left (2), zigzag to the right (2). The working fluid is non-Newtonian with constant properties. The governing equations, of continuity, momentum and energy, are solved numerically by the finite volume method using the SIMPLEC algorithm. The results of the dynamic and thermal study were obtained for all the considered geometries and for different cross sections, upstream, downstream and between the two baffles as well as the pressure coefficient, the pressure losses, the velocity and the temperature contours for different Reynolds numbers. Résumé Dans notre étude, on a un objectif d’investiguer l’effet des ailettes en zigzag sur le comportement hydrodynamique et thermique de l’écoulement au sein d’un échangeur de chaleur, avec une étude numérique bidimensionnel comparative entre cinq formes différentes d’ailettes : droite, en zigzag vers la gauche (2), en zigzag vers la droite (2). Le fluide de travail est non-Newtonien, avec des propriétés constantes. Les équations gouvernantes, de continuité et de quantité de mouvement et d’énergie, sont résolues numériquement par la méthode des volumes finis à l’aide de l’utilisation de l’algorithme SIMPLEC. Les résultats de l’étude dynamique et thermique ont été obtenus pour toutes les géométries considérées et pour différentes sections transversales, en amont, en aval et entre les deux ailettes ainsi que le coefficient de pression, les pertes de pression les contours de vitesse et de température pour différents nombres de Reynolds. الملخص في عملنا، نريد التحقق من تأثير الزعانف المتعرجة على السلوك الهيدروديناميكيوالحراري للجريان داخل مبادل حراري، مع دراسة رقمية مقارنة ثنائية األبعاد بين خمسة أشكال مختلفة من الزعانف.: مستقيمة، متعرجة إلى يسار (2) ، متعرجة إلى اليمين (2). مائع العمل غير نيوتوني. يتم حل المعادالت التي تحكم الجريان (االستمرارية والحركة والحرارة) عدديا بطريقة الحجوم المنتهية باستخدام خوارزميةSIMPLEC. تم الحصول على نتائج الدراسة الديناميكية والحرارية لجميع األشكال الهندسية المدروسة وللمقاطع العرضية المختلفة، قبل وبعد وبين الزعانف وكذلك معامل الضغط وضياعات الضغط والسرعة ومالمح السرعة ودرجة الحرارة لمختلف أعداد رينولدز.