Analyse numérique de l'effet Marangoni sur la convection naturelle

Le transfert de chaleur par convection naturelle à l'intérieur d'une cavité rectangulaire a été étudié numériquement. La cavité est remplie de deux fluides différents ; la partie inférieure de la cavité est remplie d'eau tandis que la partie supérieure de la cavité est remplie d'air formant une interface divisant les deux fluides (air et eau) où la convection de Marangoni se produit. Les équations bidimensionnelles de Navier-Stokes et d'énergie sont utilisées pour régir l'écoulement du fluide et le transfert de chaleur à l'intérieur de la cavité et le schéma d'éléments finis de Galerkin est adopté pour résoudre ces équations différentielles partielles. Des simulations numériques sont effectuées pour une gamme fixe de nombre de Rayleigh (104 ¿ Ra ¿ 106) et différents rapports d'aspect (AR = 0,375, 0,5, 0,625). Les effets du nombre de Rayleigh et des rapports d'aspect sur le transfert thermique par convection naturelle ont été étudiés. Le champ thermique et le champ d'écoulement à l'intérieur de la cavité sont visualisés via des tracés isothermes et des modèles de lignes de courant respectivement.