Etude numérique de l’effet de la concentration des nanoparticules sur le transfert conductif entre deux cylindres verticaux et coaxiaux sous l’action d’un champ magnétique extérieur
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Date
2022
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Abstract
Dans ce travail, nous étudions l'effet de la direction du champ magnétique sur la convection
libre statique dans l'anneau cylindrique constitué de deux cylindres unis par le rayon intérieur
et le rayon extérieur
. Le champ magnétique appliqué de l'extérieur sur les cylindres coaxiaux
est dirigé une fois verticalement B
z
et une seconde fois horizontalement B
r
. La paroi interne est
maintenue à une température importante T
h
et la paroi externe est réglée à une température plus
faible T
c
. La cavité annulaire a un rapport d'aspect
= 3
⁄
où H est la hauteur du cylindre
rempli de solution aqueuse dans laquelle sont dispersées des nanoparticules d’Alumine (Al
2
).
Les parois supérieure et inférieure sont isolées thermiquement. La méthode des volumes finis a été
utilisée pour discrétiser les équations mathématiques. Les présents résultats sont comparés à ceux
trouvés dans la littérature, qui révèlent un très bon accord. L'influence des paramètres sans
dimension tels que le nombre de Hartmann (Ha = 0, 10, 20, 30, 40), le nombre de Rayleigh (Ra =
10
3
, 10
4
, 10
5
, 10
6
), la fraction volumique solide des nanoparticules (∅ = 0; 0,025; 0,05; 0,075; 0,1)
et les deux directions principales du champ magnétique sur les lignes de courant, les contours des
isothermes, le nombre de Nusselt moyen, est discuté. Les résultats montrent que l'augmentation
du transfert de chaleur en ajoutant les nanoparticules au fluide de base dépend de l'intensité et de
la direction du champ magnétique. Aussi, la valeur du nombre de Nusselt augmente avec
l'augmentation de la valeur du nombre de Rayleigh, mais elle diminue avec l'augmentation dans la
valeur du nombre de Hartmann.