Amélioration du transfert de chaleur dans un capteur solaire plan avec différentes formes de chemin d’écoulement avec un nanofluide

Abstract

On considère désormais les nanofluides comme l'un des fluides de référence les plus prisés en matière de transfert thermique et de mécanique des fluides. Pour analyser les performances des nanofluides en matière de transfert thermique, il est indispensable d'avoir une évaluation exacte de leurs caractéristiques thermophysiques. Parmi les caractéristiques thermophysiques qui ont un impact direct sur l'utilisation des nanofluides, on peut citer le coefficient de conductivité thermique et la viscosité comme étant particulièrement essentielles. On ne peut pas attribuer uniquement l'accroissement de la conductivité thermique du nanofluide à la meilleure conductivité thermique des nanoparticules en dispersion. Toutefois, le progrès est le résultat d'une conjonction de plusieurs facteurs physiques simultanés ayant une importance variable. L'objectif de ce projet est d'examiner le flux dans un canal rectangulaire en profondeur pour trois types différents (sans chicane, avec chicane : triangulaires et trapèzes verticaux), notamment ceux qui emploient un nanofluide "𝑨𝒍𝟐𝑶𝟑−𝐞𝐚𝐮" comme fluide caloporteur. Nous avons réalisé une simulation numérique à l'aide du code ANSYS-FLUENT pour modéliser un écoulement laminaire dans un canal rectangulaire. Les résultats obtenus ont été mis en parallèle avec des recherches numériques portant sur deux nanofluides distincts, le "𝑻𝒊𝑶𝟐−𝐞𝐚𝐮" et "𝑺𝒊𝑶𝟐−𝐞𝐚𝐮", et une comparaison a également été effectuée pour trois vitesses différentes. L'utilisation de chicanes triangulaires et d'une solution "𝑨𝒍𝟐𝑶𝟑−𝐞𝐚𝐮" en tant que nanofluide a montré une bonne performance thermique dans ce canal.