Etude numérique de l’échange de chaleur dans un métal liquide.

Abstract

Dans le présent travail on a réalisé une série de simulations numériques de la convection naturelle d’un fluide à faible nombre de Prandtl Pr=0.015 (galium liquide) contenu dans une enceinte rectangulaire, ayant un rapport d’aspect A=1, 2 et 3, soumise à un gradient vertical de température. Ces simulations du problème en 2D, ont été menées en utilisant le code FLUENT 6.3 qui se base sur la méthode des volumes fins. On a montré l’effet de faible nombre de Prandtl sur les écoulements des métaux liquides. On a pu ainsi voir à travers les champs de température, de vitesse et le nombre de Nusselt, la dominance du régime conductif laminaire. Un passage en configurations tridimensionnelles pourra être nécessaire pour que les résultats numériques puissent refléter la réalité physique. في العمل الحالي قمنا بتنفيذ سلسلة من المحاكاة العددية للحمل الحراري الطبيعي لسائل ذو رقم Prandtl منخفض Pr=0.015 (جاليوم سائل) موجود في حاوية مستطيلة، لها نسبة عرض إلى ارتفاع A=1، 2 و3، تخضع لتدرج درجة الحرارة العمودي. تم إجراء عمليات المحاكاة هذه للمشكلة ثنائية الأبعاد باستخدام كود FLUENT 6.3 الذي يعتمد على طريقة الحجم الدقيق. تم توضيح تأثير انخفاض رقم براندتل على تدفقات المعادن السائلة. وهكذا تمكنا من رؤية هيمنة نظام التوصيل الصفحي من خلال مجالات درجة الحرارة والسرعة وعدد نسلت. قد يكون الانتقال إلى التكوينات ثلاثية الأبعاد ضروريًا حتى تعكس النتائج الرقمية الواقع المادي.