Étude numérique de la convection naturelle dans une cavité contenant une couche poreuse

Abstract

On considère une enceinte rectangulaire bidimensionnelle contenant une couche d'épaisseur finie, poreuse et saturée de fluide, placée au centre de la cavité. Le changement de phase est négligé. Les limites solides verticales et horizontales sont supposées être isothermes et adiabatiques, respectivement. Un gradient de température horizontal est imposé, entraînant une convection de nature flottante. L'équation de Darcy, incluant les termes de Brinkman et de Forchheimer, est utilisée pour rendre compte des effets visqueux et d'inertie dans l'équation de quantité de mouvement, respectivement. Le problème est alors résolu numériquement dans le cadre d’une formulation Vélocité-Pression utilisant une méthode de volume fini basée sur l’algorithme SIMPLER standard. Les effets des paramètres déterminants (géométrique, hydrodynamique et thermique) sur l’écoulement des fluides et le transfert de chaleur sont étudiés.