Effet du rapport de forme transverse sur l'écoulement tridimensionnel d'un fluide incompressible dans une cavité entraînée

Nader Ben Cheikh; Nasreddine Ouertatani; Brahim Ben Beya; Taieb Lili

doi:10.1016/j.crme.2008.09.001

Effet du rapport de forme transverse sur l'écoulement tridimensionnel d'un fluide incompressible dans une cavité entraînée
[Span-wise aspect ratio effect on a three-dimensional incompressible flow in a driven cavity]

Presented by: Sébastien Candel

Nader Ben Cheikh ¹ ; Nasreddine Ouertatani ¹; Brahim Ben Beya ¹; Taieb Lili ¹

¹ Faculté des sciences de Tunis, département de physique, campus universitaire 2092 El-Manar II, Tunisie

Comptes Rendus. Mécanique, Volume 336 (2008) no. 10, pp. 800-805.

Abstract
Résumé

A three-dimensional numerical study has been carried out to determine the effects of the aspect ratio, $A_{y}$ , on the general flow structure in a driven cavity. The numerical method is based on the Finite Volume formulism and multigrid acceleration. For a fixed Reynolds number, $Re = 1000$ , four span-wise aspect ratios, $A_{y} = 1$ , 0.5, 0.25 and 0.125, have been considered. The stream lines in the central plane are displayed, relative to the different aspect ratios considered, and show the complexity of the flow when $A_{y}$ becomes low. One sees also that lowering the aspect ratio leads to a clear lowering of the kinetic energy transmission from the casing to the bottom of the cavity.

Une étude numérique tridimensionnelle a été menée pour déterminer les effets du rapport de forme transverse, A_y, sur la structure générale de l'écoulement au sein d'une cavité entraînée. La méthode numérique est basée sur une formulation de type volumes finis et une accélération multigrille. Pour un nombre de Reynolds fixe $Re = 1000$ , quatre rapports de forme $A_{y} = 1$ , 0,5, 0,25 et 0,125 ont été envisagés. Des lignes de courant dans le plan médian sont présentées, relativement aux différents rapports de forme transverses considérés, montrant la complexité de l'écoulement lorsque $A_{y}$ devient faible. On note également que la diminution du rapport de forme entraîne une nette diminution de la transmission de l'énergie cinétique fournie par la paroi d'entraînement vers le fond de la cavité.

Received: 2008-05-14
Accepted: 2008-07-31
Published online: 2008-10-01

DOI: 10.1016/j.crme.2008.09.001

Mots-clés : Mécanique des fluides, Cavité entraînée 3D, Méthode des volumes finis, Multigrille, Rapport de forme
Keywords: Fluid mechanics, 3D driven cavity, Finite volumes method, Multigrid, Aspect ratio

Author's affiliations:

Nader Ben Cheikh ¹; Nasreddine Ouertatani ¹; Brahim Ben Beya ¹; Taieb Lili ¹

¹ Faculté des sciences de Tunis, département de physique, campus universitaire 2092 El-Manar II, Tunisie

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Nader Ben Cheikh; Nasreddine Ouertatani; Brahim Ben Beya; Taieb Lili. Effet du rapport de forme transverse sur l'écoulement tridimensionnel d'un fluide incompressible dans une cavité entraînée. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 336 (2008) no. 10, pp. 800-805. doi : 10.1016/j.crme.2008.09.001. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2008.09.001/

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