Convection mixte dans une conduite traversée par un fluide de Bingham

Résumé : La présente étude traite du transfert thermique en mode de convection mixte lors de l’écoulement d’un fluide viscoplastique de Bingham au sein d’une conduite cylindrique horizontale à section droite circulaire, maintenue à une température constante et uniforme.

Cette étude numérique, basée sur la méthode des volumes finis, se focalise sur l’impact de l’intensité des forces de poussée sur le comportement hydrodynamique et thermique de l’écoulement ainsi que sur l’effet de la viscoplasticité du fluide.

Les résultats montrent que la structure de l’écoulement se modifie avec l’augmentation du nombre de Grashof.

Cette augmentation entraîne l’amélioration du transfert thermique et l’augmentation de la perte de charge et ce, dans la zone intermédiaire de la conduite.

En outre, l’augmentation du nombre de Bingham provoque d’une part, l’augmentation du coefficient de frottement le long de la conduite et d’autre part, la diminution du nombre de Nusselt dans la zone intermédiaire.

Cependant, dans les régions près de l’entrée et de la sortie de la conduite, l’augmentation de ce nombre entraîne l’amélioration du transfert thermique.