Mixed convection in an opened partitioned cavity provided by heated blocks and submitted to down air vertical jet

 

Convection mixte dans une cavité ouverte partitionnés munie de blocs chauffants et soumise

à un jet d’air vertical descendant

 

O. Mahrouche*, M. Najam, M. El Alami

Groupe de Thermique, Laboratoire de Physique des Matériaux, Micro électronique, Automatique et Thermique (LPMMAT), Département de Physique, Faculté des Sciences, Université Hassan II Ain Chock, BP. 5366, Maârif, Casablanca, Maroc

* Corresponding author. E-mail: mahrouche.ouafaa@gmail.com

Received: 23 December 2012; revised version accepted: 30 January 2013

 

Abstract

     Numerical study of mixed convection is conducted in a rectangular partitioned cavity, provided by two blocks heated at a constant temperature TC. The upper horizontal wall is fitted by a vertical axis inlet opening of fresh air C1. The lower horizontal wall is fitted by a vertical axis outlet opening C2. The left vertical wall is adiabatic, the other walls are kept cold to TF<TC. The control parameters are the Rayleigh number Ra = 105, the Reynolds number (10£Re£60), the Prandtl number (Pr = 0.72), the relative distance between the blocks (D=h/H=0.5), the blocks height (B=l/L=0.5), the openings (C1=C2=d/H=0.375), and the form factor (A=L/H=3). The results obtained show that heat transfer and the flow depend with Reynolds number Re.

 

Keywords: Mixed convection; Rectangular cavity; Heat transfer; Numerical study; Vertical jet; heated blocks.

 

Résumé

     On étudie numériquement la convection mixte dans une enceinte rectangulaire partitionnée, munie de deux blocs chauffants à température constante TC. La paroi horizontale supérieure est munie d’une ouverture à axe vertical d’admission d’air frais C1, la paroi horizontale du bas est munie d’une ouverture d’évacuation à axe vertical d’air C2. La paroi verticale gauche est adiabatique, les autres parois sont refroidies à la température TF<TC. Les paramètres de contrôle sont les nombres de Rayleigh (Ra=105), de Reynolds (10£Re£60), de Prandtl (Pr=0.72), la distance relative D entre les blocs D=h/H=0.5, la taille des blocs B=l/L=0.5, les ouvertures C1=C2=d/H=0.375 et le facteur de forme A=L/H=3. Les résultats obtenus montrent que les écoulements et le transfert de chaleur  dépendent  du nombre de Reynolds Re.

 

Mots clés: Convection mixte ; Cavité rectangulaire ; Transfert de chaleur ; Etude numérique ; Jet vertical ; Blocs chauffants.

 

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