Published July 1, 2015 | Version v1
Publication Open

Prediction of Unsteady Natural Convection within a Square Cavity Containing an Obstacle at High Rayleigh Number Value

  • 1. Tunis El Manar University
  • 2. Tunis University

Description

The present work deals with the prediction of a natural convection flow in a square cavity, partially heated by an obstacle placed at the bottom wall. The two transverse walls and the top wall of the cavity are supposed to be cold, the remaining walls are kept insulated. The main parameter of numerical investigations is the Rayleigh number (engine convection) varying from 103 to 105. When Ra is fixed at 107, the flow and thermal fields bifurcate and undergoes an unsteady behavior at critical positions. Flow patterns corresponding to the unsteady state are presented and analyzed in the current study. The simulations were conducted using a numerical approach based on the finite volume method and the projection method, which are implemented in a computer code in order to solve the Navier-Stokes equations.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يتناول العمل الحالي التنبؤ بتدفق الحمل الحراري الطبيعي في تجويف مربع، يتم تسخينه جزئيًا بواسطة عقبة موضوعة في الجدار السفلي. من المفترض أن يكون الجداران العرضيان والجدار العلوي للتجويف باردين، ويتم عزل الجدران المتبقية. المعلمة الرئيسية للتحقيقات العددية هي رقم رايلي (حمل المحرك) الذي يتراوح من 103 إلى 105. عندما يتم تثبيت رع عند 107، ينقسم التدفق والمجالات الحرارية ويخضع لسلوك غير مستقر في المواضع الحرجة. يتم عرض أنماط التدفق المقابلة للحالة غير المستقرة وتحليلها في الدراسة الحالية. تم إجراء عمليات المحاكاة باستخدام نهج رقمي يعتمد على طريقة الحجم المحدود وطريقة الإسقاط، والتي يتم تنفيذها في رمز كمبيوتر من أجل حل معادلات Navier - Stokes.

Translated Description (French)

Le présent travail porte sur la prédiction d'un écoulement de convection naturelle dans une cavité carrée, partiellement chauffée par un obstacle placé au niveau de la paroi inférieure. Les deux parois transversales et la paroi supérieure de la cavité sont censées être froides, les parois restantes sont maintenues isolées. Le paramètre principal des investigations numériques est le nombre de Rayleigh (convection du moteur) variant de 103 à 105. Lorsque Ra est fixé à 107, le flux et les champs thermiques bifurquent et subissent un comportement instable aux positions critiques. Les schémas d'écoulement correspondant à l'état instable sont présentés et analysés dans la présente étude. Les simulations ont été réalisées à l'aide d'une approche numérique basée sur la méthode des volumes finis et la méthode de projection, qui sont mises en œuvre dans un code informatique afin de résoudre les équations de Navier-Stokes.

Translated Description (Spanish)

El presente trabajo trata sobre la predicción de un flujo de convección natural en una cavidad cuadrada, parcialmente calentada por un obstáculo colocado en la pared inferior. Se supone que las dos paredes transversales y la pared superior de la cavidad están frías, las paredes restantes se mantienen aisladas. El parámetro principal de las investigaciones numéricas es el número de Rayleigh (convección del motor) que varía de 103 a 105. Cuando Ra se fija en 107, el flujo y los campos térmicos se bifurcan y experimentan un comportamiento inestable en las posiciones críticas. Los patrones de flujo correspondientes al estado inestable se presentan y analizan en el presente estudio. Las simulaciones se realizaron utilizando un enfoque numérico basado en el método de volumen finito y el método de proyección, que se implementan en un código informático para resolver las ecuaciones de Navier-Stokes.

Files

ILCPA.55.19.pdf.pdf

Files (940.6 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:302c2aa7420a8f075a08e098af17da95
940.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التنبؤ بالحمل الحراري الطبيعي غير المستقر داخل تجويف مربع يحتوي على عائق عند قيمة رقم رايلي العالية
Translated title (French)
Prédiction de la convection naturelle instable dans une cavité carrée contenant un obstacle à une valeur de nombre de Rayleigh élevée
Translated title (Spanish)
Predicción de convección natural inestable dentro de una cavidad cuadrada que contiene un obstáculo a un alto valor numérico de Rayleigh

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1437455551
DOI
10.18052/www.scipress.com/ilcpa.55.19

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Tunisia

References

  • https://openalex.org/W1575701986
  • https://openalex.org/W1964331315
  • https://openalex.org/W1967848746
  • https://openalex.org/W2049732303
  • https://openalex.org/W2105663107
  • https://openalex.org/W2112499546