Comptes Rendus
Natural convection flow in a tall enclosure using a multigrid method
[Écoulement de convection naturelle dans une longue cavité à l'aide d'une méthode multigrille]
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 335 (2007) no. 2, pp. 113-118.

Nous présentons dans ce papier une étude numérique de convection naturelle bidimensionnelle dans une cavité de rapport de forme A=9, remplie d'air. La méthode numérique est basée sur un schéma de type volumes finis du second ordre et une méthode de projection. Une approche multigrille est utilisée pour accélérer la convergence de l'équation de Poisson. La méthode est brièvement décrite et le nombre de Rayleigh critique au-delà duquel l'écoulement devient instationnaire est déterminé.

A two-dimensional numerical study of natural convection flow in an air filled enclosure of aspect ratio A=9 is investigated in this Note. The numerical method is based on a second order finite volume scheme and a projection method. A full multigrid technique is used to accelerate the convergence of the Poisson pressure equation. The multigrid procedure is briefly described and the critical Rayleigh number above which the flow becomes unsteady is determined.

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DOI : 10.1016/j.crme.2007.01.004
Keywords: Computational fluid mechanics, Natural convection flow, Multigrid technique
Mot clés : Mécanique des fluides numérique, Écoulement de convection naturelle, Approche multigrille
Nader Ben Cheikh 1 ; Brahim Ben Beya 1 ; Taieb Lili 1

1 Faculté des Sciences de Tunis, Département de Physique, Campus Universitaire 2092 El-Manar II, Tunisia
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Nader Ben Cheikh; Brahim Ben Beya; Taieb Lili. Natural convection flow in a tall enclosure using a multigrid method. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 335 (2007) no. 2, pp. 113-118. doi : 10.1016/j.crme.2007.01.004. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2007.01.004/

[1] W. Hackbusch Multigrid Methods and Applications, Springer-Verlag, Berlin/New York, 1985

[2] M. Hortmann; M. Peric; G. Scheuerer Finite volume multigrid prediction of laminar natural convection: bench-mark solutions, Int. J. Numer. Methods Fluids, Volume 11 (1990), pp. 189-207

[3] E. Nobile Simulation of time-dependent flow in cavities with the additive-correction multigrid method, Part I: Mathematical formulation, Numer. Heat Transfer B, Volume 30 (1996), pp. 341-350

[4] A. Brandt Multi-level adaptive solutions to boundary-value problems, Math. Comput., Volume 31 (1977), pp. 333-390

[5] R. Barrett et al. Templates for the Solution of Linear Systems: Building Blocks for Iterative Methods, SIAM, 1994

[6] D. Braess Towards algebraic multigrid for elliptic problems of second order, Computing, Volume 55 (1995), pp. 379-393

[7] M.A. Christon; P.M. Gresho; S.B. Sutton Computational predictability of time-dependent natural convection flows in enclosures (including a benchmark solution), Int. J. Numer. Methods Fluids, Volume 40 (2002), pp. 953-980

[8] S. Xin; P. Le Quéré An extended Chebyshev pseudo-spectral benchmark for the 8:1 differentially heated cavity, Int. J. Numer. Methods Fluids, Volume 40 (2002), pp. 981-998

[9] R. Peyret; T.D. Taylor Methods for Fluid Flow, Springer-Verlag, Berlin/New York, 1983

[10] Y. Achdou; J.L. Guermond Convergence analysis of a finite element projection/Lagrange–Galerkin method for the incompressible Navier–Stokes equations, SIAM J. Numer. Anal., Volume 37 (2000), pp. 799-826

[11] S.V. Patankar Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, McGraw-Hill, New York, 1980

[12] H. Wang; S. Xin; P. Le Quéré Étude numérique du couplage de la convection naturelle avec le rayonnement de surfaces en cavité carrée remplie d'air, C. R. Mécanique, Volume 334 (2006), pp. 48-57

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