Natural convection in a horizontal channel provided with isothermal blocks: effect of the blocks’ spacing

 

Convection naturelle dans un canal horizontal muni de blocs isothermes: Effet de l’espacement entre les blocs

 

M. Bakkas1,2*, M. Hasnaoui2, A. Amahmid2

1 Faculté des Sciences et Techniques, Département de Physique, Boutalamine, B.P. 509, Errachidia, Maroc.

2 Faculté des Sciences Semlalia, Département de Physique, UFR de Thermique et Mécanique des Fluides,

B.P. 2390, Marrakech, Maroc

* Corresponding author. E-mail: mbark.bakkas@gmail.com

Received: 26 January 2009; revised version accepted: 31 May 2009

 

Abstract

     A numerical study of the natural convection in a horizontal channel provided with isothermal blocks periodically monted on its lower wall and separated by adiabatic surfaces is considered in this paper. The governing equations are solved using the finite difference method. The controlling parameters are the Rayleigh number ( ), the Prandtl number , the blocks’ spacing ( ), the blocks’ height ( ) and their relative width ( ). The results obtained show that the spacing between the blocks affects considerably the flow structure and the resulting heat transfer. 

 

Keywords: Natural convetion; Heat transfer; Multiplicity of solutions; Isothermal blocks

 

Résumé

     On présente une étude numérique de la convection naturelle dans un canal horizontal infini muni de blocs isothermes, uniformément répartis sur sa paroi inférieure et séparés par des éléments de surface adiabatiques. Les équations régissantes sont résolues à l’aide d’une méthode aux différences finies. Les paramètres de contrôle sont les nombres de Rayleigh ( ) et de Prandtl , l’espacement entre les blocs ( ), la hauteur des blocs ( ) et leur largeur relative ( ). Les résultats montrent que l’espacement entre les blocs affecte de manière notable la structure de l’écoulement et le transfert de chaleur au sein du canal.    

 

Mots clés: Convection naturelle ; Transfert de chaleur ;  Solutions multiples ; Blocs isothermes

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