Étude numérique de l'écoulement et du transfert thermique entre deux disques coaxiaux stationnaires en présence d'un nanofluide

Abstract

"Le présent travail consiste à étudier numériquement le comportement hydrodynamique et thermique de l’écoulement laminaire incompressible en convection forcée, avec symétrie de révolution d ’un nanofluide composé d’eau ou d’éthylène-glycol et de nanoparticules métalliques d’ALCb entre deux disques coaxiaux, dont l’un est soumis à un flux constant de chaleur. L’étude tient compte également de l’importance que peut prendre la considération de la variabilité des propriétés du nanofluide en fonction des fluctuations thermiques au sein du modèle de simulation choisi. Les résultats montrent formellement que l’ajout de nanoparticules métalliques contribue considérablement à l’amélioration des performances thermiques du fluide de base. Cependant, la hausse de la fraction volumique des nanoparticules en présence dans le fluide contribue malheureusement à l’augmentation du frottement pariétal. Un autre aspect intéressant que l’on observe, est la dépendance entre l’efficacité en transfert thermique du fluide de base et celui du nanofluide. En effet, le nanofluide formé avec de l’éthylène-glycol possède de meilleures performances en transfert thermique. D’autre part, on note de manière générale que l’augmentation du nombre de Reynolds, la réduction de la distance entre les deux disques ainsi que la hausse du flux thermique imposé à la paroi, contribuent également à l’amélioration du transfert de la chaleur entre le nanofluide et la paroi chauffée. Enfin, les résultats montrent que le modèle de simulation dans lequel, les propriétés du nanofluide sont constantes en fonction de la température sous-évalue et surestime, respectivement l’échange thermique et le frottement à la paroi."--Résumé.