Effet du champ magnétique sur la convection naturelle du nanofluide ( Al2O3- eau) à propriétés variables dans une enceinte annulaire

Dans ce travail, nous étudions numériquement la convection naturelle du nanofluide  Al2O3-eau dans un espace confiné. Il s’agit d’une enceinte annulaire verticale chauffée différentiellement soumise à un champ magnétique uniforme. La méthode des volumes finis avec l’algorithme SIMPLER est utilisée pour résoudre le système d’équations régissant l’écoulement magnétohydrodynamique (MHD). Les solutions sont présentées sous forme de lignes de courants, d’isothermes, de nombres de Nusselt locaux et moyens et de profils de vitesse pour différents nombres de Rayleigh (104 ≤ Ra ≤ 106), de diamètres de nanoparticules (dp = 13 et 47 nm), de fractions volumiques (0 ≤ φ ≤ 0.09) et différents nombres de Hartmann (0 ≤ Ha ≤ 100). Les résultats de la simulation ont indiqué que la taille des nanoparticules est d’une importance cruciale pour la détermination des propriétés des nanofluides, à savoir la viscosité et la conductivité thermique. On a constaté qu’une augmentation de la fraction volumique du nanofluide entraîne une diminution du nombre de Nusselt moyen sur la paroi interne du cylindre pour des nanoparticules de diamètre dp = 47 nm, sauf pour le cas dp = 13 nm, on a noté une diminution jusqu’à la valeur φ = 0.05 et ensuite une augmentation du nombre moyen de Nusselt. Les résultats montrent aussi que le taux de transfert de chaleur augmente avec l’augmentation du nombre de Rayleigh mais diminue avec l’augmentation du nombre de Hartmann. De plus, le nombre moyen de Nusselt a diminué en augmentant le champ magnétique de toutes les fractions volumétriques de nanoparticules. Ainsi, une augmentation du nombre de Hartmann entraîne une augmentation de l’amélioration du transfert de chaleur, en particulier lorsque le champ magnétique est orienté radialement.