Simulations numériques 3D d'écoulements de convection naturelle à haut nombre de

Abstract

Nous présentons une étude numérique 3D d'écoulements de convection naturelle instationnaires en cavité fermée parallélépipédique dans laquelle est placé un barreau chauffant cylindrique de section carrée, aligné suivant l'axe longitudinal. Le fluide considéré est de l'air. Deux configurations géométriques sont traitées, l'une où la position du barreau est centrée, l'autre décentrée. Le nombre de Rayleigh associé au flux de chaleur et à la hauteur du barreau est Ra= 6,04.108. Afin de minimiser les coûts en temps de calcul, le domaine de simulation peut être restreint à la zone médiane de la cavité. La configuration d'étude est alors définie comme un domaine périodique de longueur caractéristique Ly. Nous montrons l'influence de Ly sur les caractéristiques dynamiques intrinsèques de l'écoulement. Par ailleurs, Nous discutons de la pertinence des résultats obtenus dans le cadre de conditions de simulation spécifiques (non prise en compte du rayonnement, adiabaticité des parois, flux de chaleur fixé), par comparaison avec des mesures expérimentales.