Numerical Study of the Interaction Between Conductive, Convective and Radiative Heat Transfers in a Cellular Structure Heated From Below

Etude numérique de l’interaction entre les transferts thermiques conductifs, convectifs et radiatifs dans une structure alvéolaire chauffée par le bas

T. Ait-Taleb, A. Abdelbaki*, Z. Zrikem

LMFE, Département de Physique, Faculté des Sciences Semlalia, BP. 2390, Marrakech, Maroc

* Corresponding author. E-mail: abdelbaki@ucam.ac.ma

Received : 27 January 2005; revised version accepted: 15 June 2006

Abstract

This paper presents a detailed numerical study, in steady state regime, of the interaction between conduction, natural convection and radiation heat transfers in a hollow structure completely heated from below. The heat transfers are assumed to be two-dimensional. For each heat transfer process, the distribution of the governing parameter in different regions of the studied structure is examined. The effects of the others heat transfer mechanisms on this parameter are studied. Finally, the contribution of each process in the global heat flux through the structure is predicted for different values of the temperature difference between the lower and upper surfaces of the structure.

Keywords: Honeycomb structures; Conduction; Convection; Radiation; Steady state regime; Numerical study.

Résumé

Dans ce travail on présente une étude numérique détaillée, en régime permanent, de l’interaction entre les transferts thermiques conductifs, convectifs et radiatifs dans une structure cellulaire. On s’intéresse au cas où la structure est chauffée totalement par le bas. Les transferts de chaleur sont supposés bidimensionnels. On examine la distribution du paramètre caractéristique de chaque mode de transfert de chaleur dans différents endroits de la structure ainsi que l’effet des autres modes sur ce paramètre. Enfin, la contribution de chaque mode dans le flux de chaleur global à travers la structure est évaluée pour différentes valeurs de la différence de températures entre les surfaces inférieure et supérieure de la structure.

Mots Clés : Structures alvéolaires; Conduction; Convection; Rayonnement; Régime stationnaire; Etude numérique.

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