Etude du transfert thermo convectif des nanofluides en écoulement dans un canal horizontal

Abstract

Résumé : II s'agit d'une étude numérique de la convection forcée lors d'un écoulement laminaire et permanent à travers une conduite cylindrique. Les calculs sont effectués pour deux fluides de base : l'eau et l’éthylène – glycol, les nanoparticules utilisés sont : des oxydes métallique (Al2O3, CuO, TiO2) et métallique (Cu), les fluides sont supposés newtoniens. Les équations régissant le problème (l’équation de continuité, de quantité de mouvement et de l'énergie) ont été résolues en utilisant la le code commercial de CFD « fluent » qui est basé sur la méthode des volumes finis. Les champs dynamique et thermique sont obtenus pour une valeur du nombre de Reynolds égale 100 pour différentes concentrations de nanoparticules (1 %, 3%, et 5%). Une analyse de l'évolution des températures de paroi et de mélange ainsi que le calcul du coefficient d’échange convectif ont été réalisé. Les résultats obtenus montrent que le transfert de chaleur est meilleur si on augmente la concentration des nanoparticules, et on a trouvé que le fluide qui permet un meilleur transfert de chaleur est le nanofluide qui contient les nanoparticules d'Al2O3suivie par CuO et TiO2. Et qu'une augmentation de la concentration en Al2O3 intensifie considérablement le transfert de chaleur Abstract: A numerical study of laminar forced convection permanent and stationary through a cylindrical pipe, The calculations are performed for two base fluids : the water and ethylene – glycol, the used nanoparticles are : metal oxides (Al2O3, CuO, TiO2) and (Cu) metal .The fluids are supposed Newtonian. The equations governing the problem(The continuity, the momentum and the energy equations), were solved using the commercial CFD code «fluent» which is based on the finite volume method. The Dynamic and thermal fields are obtained for one value of the Reynolds number 100 for different nanoparticles concentration of (1 %, 3%, is 5%). An analysis of the evolution of wall temperatures and mean, as well as the calculation of the convective heat transfer coefficient have been made. The results show that the heat transfer is better if the concentration of the nanoparticles is increased, and found that the fluid that provides better heat transfer is the nanofluid containing nanoparticles of Al2O3 followed by CuO and TiO2. And an increase in the concentration of Al2O3 greatly intensifies the heat transfer. : '( (+, ء و ا " : ا '(( " أ '(&)" ل" &! "# ت "#" . ا ا ب ا أ ! ي و اري د درا ات 7 "2 ر ا " ! "# . (Cu) س" 2 ن ا & و ( Al2O3, CuO , TiO دن ( 2 "& ا ( "4 أ :ھ ! ا "2 تا "/ 01 ل ا -( . 7 ري "1! ا = " ل ا " &! "# ) " وا 4 ا ( 4 د"& ، ار ! ; ا د"& ت ( ; د"& ا # "2 ة. 9! :) ا 4 ات 0(4 ! ا ' EF ز 100 ، ا 2 د ر ( D ا ' ار وا (4 ل ا 9 ا A "2 B ، (>!2 م ا 1 ا 9 ط A 2! ا ارة ت "D ار و در 1 ارة ا ت "D در ' - ">( B ! ا =)"!2 ا G "2 و ( !# "2 " 4 1). %, 3%, is .(% 5 ( "! ا ت "/ 01 ا 0(4 7 " إذا زد I7 ن أ - ارة ل ا "9! أن ا =)"!2 ت ا > ارة. أظ ل ا "9! ا "& ت "#" 7"H,"# ! ا ت "/ 01# ع ! Al2O ت 3 "/ 01 ي ! ات ا 7 "2 ا اري ھ ا 92 :)" ' أن ا "M ا " D و " 4 ، "2 ا ( ا ة ا "2 ، 7 ،:) ا ي، ا 9 اري ا ا : ا ت ا ا ارة ا 9 "& PQ- Al2 O 3 0(4 7 دة " 0 أن ا CuO O+ TiO2