Simulation of the Bénard-Marangoni convection in cylindrical containers heated by non-uniform flux

 

Simulation de la convection de Bénard-Marangoni dans des récipients cylindriques chauffés par un flux non-uniforme

 

R. Es Sakhy1,2*, K. El Omari1, Y. Le Guer1, S. Blancher1, M. Feddaoui2, T. Mediouni2

1 Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur Appliquées à la Mécanique et au génie Électrique (SIAME),

Université de Pau et des Pays de l'Adour, Pau, France

                    2 Laboratoire de Mécanique, Procédés de l’Énergie et de l'Environnement, Université Ibn Zohr  ENSA, Agadir - Maroc.      

* Corresponding author. E-mail: essakhyrachid@gmail.com

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

 

Abstract 

     The numerical work presented concerns the study of Marangoni Bénard convective flow in a cylindrical container with a bottom in conductive substrat. The Navier-Stokes and energy equations are solved by a 3D finite volume method. We consider the conjugate heat transfer fluid-solid. Original morphologies of cells (type and number) are observed which depend on geometry, dimensionless numbers Prandtl, Rayleigh and Marangoni and the ratio of solid-fluid conductivities.

 

Keywords : Convection ; Marangoni effect; Cylindrical containers ; Non uniform flux.

 

Résumé

     Le travail numérique présenté concerne l'étude des écoulements convectifs de Bénard-Marangoni au sein d'un récipient cylindrique doté d'un fond en substrat solide. Les équations de Navier-Stokes et de l'énergie sont résolues en 3D par une méthode de volumes finis. On considère le transfert de chaleur conjugué solide-fluide. Des morphologies originales de cellules (type et nombre) sont observées, elles dépendent des conditions géométriques, des nombres adimensionnels de Prandtl, de Rayleigh et de Marangoni ainsi que du rapport des conductivités substrat solide et fluide.

 

Mots clés : Convection ; Effet Marangoni ; Récipient cylindrique ; Flux non uniforme.

                                                 


 

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