Simulation de l’écoulement et des transferts thermiques dans une cuve agitée à double enveloppe
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Date
2023
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Volume Title
Publisher
UNIVERSITE MOHAMED BOUDIAF - M’SILA
Abstract
Le champ d'écoulement et le transfert de chaleur d'un fluide newtonien dans une cuve
cylindrique à double enveloppe avec un fond plat et quatre chicanes, équipée d'une turbine de
Rushton, ont été étudiés numériquement à l'aide d'un logiciel commercial ANSYS Fluent 15.0.
La cuve dispose d'une couverture et d'un fond plats. Pour la simulation des phénomènes
impliqués dans le processus d'agitation, la géométrie de la cuve a été construite en utilisant un
maillage hybride et une approche à référentiel multiple (MRF). Les parois cylindriques et le
fond de la cuve sont maintenus à une condition limite de température uniforme et constante. Le
modèle de turbulence standard k-e et le schéma de discrétisation Upwind ont été utilisés pour
résoudre les équations de conservation et obtenir des résultats précis. Les caractéristiques de
puissance de la turbine de Rushton ont été déterminées et les nombres de puissance obtenus ont
été comparés aux données expérimentales de la littérature. Après validation de notre
méthodologie numérique, les résultats de l'écoulement et du transfert de chaleur ont été
présentés. Les champs de vitesse montrent deux zones de recirculation : l'une est marquée sous
l'agitateur et l'autre au-dessus. Les champs de température montrent un gradient de température
important dans la zone de l’agitateur, ce qui signifie que la turbine accélère le transfert de
chaleur dans la cuve.