Influence des nanofluides dans les echanges thermiques convectifs.

Abstract

Ce mémoire traite une étude dynamique et thermique d'une convection forcée bidimensionnelle, laminaire et incompressible du nanofluide (eau+A12O3) dans un cylindre horizontal. La résolution numérique des équations, régissant le problème (équation de continuité, équation de quantité` de mouvement et équation de l'énergie) dans le cylindre, est réalisée par le code Comsol 4.3. Les champs dynamique et thermique sont obtenus pour différentes valeurs du nombre de Reynolds allant de 600 jusqu'à 2300 et pour différentes concentrations de nanoparticules (A1203) (0.001, 0.005, 0.01, 0.015, et 0.02). Une analyse de l'évolution du rapport des nombres de Nusselt moyens du nanofluide et de l'eau, le rapport des coefficients moyens du transfert convectif du nanofluide et de l'eau, ainsi que le rapport des pertes de charge du nanofluide et de l'eau a été réalisée. Les résultats obtenus montrent que le transfert de chaleur est meilleur en augmentant la concentration des nanoparticules et le nombre de Reynolds. Cette amélioration de transfert de chaleur a été accompagnée par un accroissement des pertes de charge. Ces pertes de charge étaient acceptables vu que le coût énergétique de l'utilisation du nanofluide est resté inférieur au gain thermique. Ainsi, dans les conditions de cette étude, l'utilisation des nanofluides reste avantageuse.