Mixed convection in a square cavity heated

from below and submitted to vertical fresh air jet

 

Convection mixte dans une cavité chauffée par le bas

et ventilée par un jet d’air frais vertical

 

A. Meskini1*, M. Najam2, A. Khourchafi1, M. El Alami2, M. Farrah3

1 Ecole Nationale Supérieure d’Electricité et de Mécanique, Université Hassan II Aïn Chock  Casablanca, Maroc

2 Groupe de Thermique, Département de Physique, Faculté des Sciences, Université Hassan II Aïn Chock  Casablanca, Maroc 

3 Institut Supérieur des Etudes Maritimes,

* Corresponding author. E-mail : ah_mesk@yahoo.fr / mnejam@yahoo.fr

Received: 26 January 2009; revised version accepted: 28 May 2009

 

Abstract

     A mixed convection numerical study in a square cavity, partially heated from below and submitted to a vertical fresh air jet, is carried out. The studied system is symmetric with respect to a vertical axis passing by the middle of the openings. Governing equations are resolved by using a finite difference method. The control parameters are: Numbers of Rayleigh (104£ Ra £105), Reynolds (10£ Re£120) and Prandtl (Pr=0.72), the inlet and outlet opening width (C=l/L=0,15) and the relative distance between the blocks (D=d/L=0,50). Results obtained for H/L=1, show the existence of different kinds of solutions when Re and Ra increase.

 

Keywords: Mixed convection; Heat transfer; Numerical study; Vertical jet.

 

Résumé

     On étudie numériquement la convection mixte dans une cavité carrée, chauffée de façon discrète à température constante par le bas et soumise à un jet d'air frais ; Le système présente une symétrie par rapport à un axe vertical passant par les milieux des ouvertures. Les équations régissantes sont résolues à l’aide d’une méthode aux différences finies. Les paramètres de contrôle sont les nombres de Rayleigh (104£ Ra £105), de Reynolds (10£ Re£120) et de Prandtl (Pr=0,72), la dimension C des ouvertures d’admission et d’évacuation de l’air  (C=l/L=0,15) et la distance relative D entre les blocs (D=d/L=0,50). Les résultats obtenus, pour H/L=1, montrent l’existence de différents types de solutions quand Re et Ra varient.

 

Mots clés : Convection mixte ; Transfert de chaleur ; Etude numérique ; Jet vertical.

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