On étudie la convection naturelle laminaire dans une cavité carrée rempli d’air dont les deux cotés
verticales sont soumises à une différence de température, tandis que les deux autres horizontaux sont
adiabatiques. Les températures de la paroi chaude et froide sont maintenues constantes. Nous avons
présenté une étude dynamique et thermique de la convection naturelle pure pour différentes valeurs du
nombre de Rayleigh. La simulation numérique a été réalisée pour des nombres de Rayleigh allant de
102,103,105 et le nombre de Prandtl est Pr=0,71. Dans le cas de notre travail, nous utiliserons le logiciel
Consol multiphasiques qui permet de résoudre simultanément les phénomènes physiques couplés dans
une enceint carrée contenant de l’air sous l’approximation de Boussinesq.
Pour le couplage de la convection naturelle avec le rayonnement des surfaces radiatives, les deux faces
horizontales sont soumises à un flux radiatif, l’émissivité des surfaces varie de Ԑ=0,1 à 0,8.
On a constaté qu’un processus de circulation est mis en jeu. Le fluide qui est soumis à une forte
température près de la paroi chaude, monte jusqu’au plafond et le fluide proche de la paroi froide
descend. Ce mouvement se fait jusqu’à ce que le fluide arrive à l’équilibre thermique.
En couplage convection naturelle-rayonnement des surfaces, les résultats de simulation indiquent que,
les échanges radiatifs diminuent en fonction du nombre de Rayleigh. Le rayonnement des surfaces réduit
l’écoulement dans la cavité.

Convection naturelle cavité carrée/ couplage convection naturelle rayonnement