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Etude numérique des écoulements dans un micro canal rectangulaire

N. Charef-Khodja, Z. Belkasmi and A. Soudani

Laboratoire de Physique Energétique Appliquée. Département de Physique, Faculté des Sciences de la Matière. Université Hadj Lakhdar, Batna 1, 05000 Batna, Algérie.

Abstract

The objective of this work is to numerically study the hydrodynamics and forced convection heat transfer for water flowing through a rectangular micro channel from 0.1 mm to 1 mm in height. The Reynolds numbers were between 50 and 10000. The simulation was carried out using the Fluent CFD which is based on the Finite Volume Method. The numerical study indicates that the numerical evolution of the friction coefficient, for laminar and turbulent flows in smooth micro channels, is well envisaged by the classically laws used on conventional scales. The results also confirmed that the Nusselt number is in accordance with the theoretical values, except for the channels of less than 200 μm height where it was noted a strong reduction in the values of Nu.

Résumé

L’objectif du présent travail est d’étudier numériquement le comportement hydrodynamique et les transferts thermiques par convection forcée de l’eau circulant dans un micro canal rectangulaire d’une hauteur allant de 100 μm à 1 mm. Le nombre de Reynolds est compris entre 50 et 10000. La simulation a été effectuée à l’aide du code de calcul ’Fluent’ qui est basé sur la Méthode des Volumes Finis. L’étude numérique indique que l’évolution numérique du coefficient de frottement, pour des écoulements laminaires et turbulents dans des micro canaux lisses, est bien prévue par les lois classiquement utilisées aux échelles conventionnelles. Les résultats ont également confirmé que le nombre de Nusselt est en bon accord avec les valeurs théoriques, sauf pour les canaux de moins de 200 μm de hauteur où il a été noté une forte diminution des valeurs de Nu.

Keywords

Micro canaux - Hydrodynamique - Transfert thermique - Simulation numérique.

Etude numérique des écoulements dans un micro canal rectangulaire
Texte intégral

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