Belaid Fairouz
- bel_fair@hotmail.com
- belaid.fairouz@univ-guelma.de
- f.belaid@univ-skikda.dz
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Abstract
The heat transfer by natural convection of nanofluid inside a horizontal cavity heated from below (Rayleigh–Bénard problem) was numerically investigated. Two different nanofluids are considered: CuWater and CuO-Water nanofluids, for which viscosity and thermal conductivity were determined using Brownian motion models. We supposed that nanofluid is a mono-constituent fluid. In this work, simulations have been carried out for different cavity aspect ratios (length/height) and Rayleigh number. The nanoparticle volume fraction is taken up to 0.04 to ensure a Newtonian behavior of the mixture. It is found that the presence of nanoparticles affects the flow and thermal boundary layer and that is due to the high viscosity and thermal conductivity in the nanofluids. The nanofluid Nusselt number exhibits a slight decrease/increase as a function of aspect ratio and nanofluid material, compared to that found in base fluid (water). The heat transfer enhancement is strongly influenced by the Rayleigh number and the cavity aspect ratio
Abstract (Ar)
مت دراسة انتقال الحرارة بالحمل الحراري الطبيعي للسائل النانوي داخل تجويف أفقي مسخن من الأسفل (مشكلة رايلي-بينارد) عدديًا. تم أخذ سائلين نانويين مختلفين في الاعتبار: المائع النانوي المائي والنحاسي النانوي ، حيث تم تحديد اللزوجة والتوصيل الحراري باستخدام نماذج الحركة البراونية. افترضنا أن الموائع النانوية عبارة عن سائل أحادي المكون. في هذا العمل ، تم إجراء عمليات محاكاة لنسب أبعاد تجويف مختلفة (طول / ارتفاع) ورقم رايلي. يتم أخذ جزء حجم الجسيمات النانوية حتى 0.04 لضمان السلوك النيوتوني للخليط. لقد وجد أن وجود الجسيمات النانوية يؤثر على التدفق وطبقة الحدود الحرارية ويرجع ذلك إلى اللزوجة العالية والتوصيل الحراري في الموائع النانوية. يُظهر رقم نوسيلت المائع النانوي انخفاضًا / زيادة طفيفًا كدالة لنسبة العرض إلى الارتفاع ومادة المائع النانوي ، مقارنةً بتلك الموجودة في السائل الأساسي (الماء). تحسين نقل الحرارة يتأثر بشدة برقم رايلي ونسبة أبعاد التجويف
Abstract (Fr)
Le transfert de chaleur par convection naturelle d'un nanofluide à l'intérieur d'une cavité horizontale chauffée par le bas (problème de Rayleigh-Bénard) a été étudié numériquement. Deux nanofluides différents sont considérés : les nanofluides Cu Water et CuO-Water, pour lesquels la viscosité et la conductivité thermique ont été déterminées à l'aide de modèles de mouvement brownien. Nous avons supposé que le nanofluide est un fluide mono-constituant. Dans ce travail, des simulations ont été réalisées pour différents rapports d'aspect de cavité (longueur/hauteur) et nombre de Rayleigh. La fraction volumique des nanoparticules est portée à 0,04 pour assurer un comportement newtonien du mélange. On constate que la présence de nanoparticules affecte l'écoulement et la couche limite thermique et cela est dû à la viscosité et à la conductivité thermique élevées des nanofluides. Le nombre de nanofluide de Nusselt présente une légère diminution/augmentation en fonction du rapport d'aspect et du matériau nanofluide, par rapport à celui trouvé dans le fluide de base (eau). L'amélioration du transfert de chaleur est fortement influencée par le nombre de Rayleigh et le rapport d'aspect de la cavité
Scientific publications
M. E. Benhamza, F. Belaid. Turbulent Flow Control Prediction Using LES and RSM Modeling, IREMOS, 2009, Vol. 2, N 1, pp. 72-77
M. E. Benhamza, F. Belaid. Computation of turbulent channel flow with variable spacing riblets, ISSN 1392-1207. MECHANIKA. 2009. No. 5(79), pp. 36-41
F. Belaid , M. E. Benhamza, L. Khezza, Effects Of Flow Mode Transition On Heat Transfer Enhancement With Nanofluids In Rectangular Cavity, DOI: 10.1615/ICHMT.2011.TMNN-2011.340
Scientific conferences
Communication internationale HEAFAT | Malaga – SPAIN 11 – 13 Juillet 2016 Participation avec communication orale dans le 12th International Conference on Heat Transfer and Fluid Mechanics and Thermodynamics Intitulé : « Rayleigh Bénard Convection in Cu-Water and CuO-Water Nanofluids in rectangular enclosure » TMNN11 |Antalya – Turquie 29 Mai – 03 Juin 2011 Participation avec communication poster dans le Thermal and Materials Nanoscience and Nanotechnology Intitulé : « Effects of flow mode transition on heat transfer enhancement with nanofluids in rectangular cavity » CICME10 |Hammamet – Tunisie 22 – 25 Avril 2010 Participation avec communication orale dans le 2nd International Conference on Energy Conversion and Conservation Intitulé : « Natural convection heat transfer enhancement in rectangular enclosure using nanofluids: Effect of inclination and aspect ratio » CIERE |Monastir – Tunisie 19 – 21 Mars 2009 Participation avec communication Orale dans le 4ème Congrès International sur les Énergies Renouvelables et l’Environnement Intitulé : « Drag reduction predicted using LES and RSM computation of turbulent flow over ribbed wall » Communication nationale CAM |CONSTANTINE – Algérie 27 - 30 Novembre 2017 Participation avec communication Orale dans le 6ème Congrès Algérien de Génie des Procédés Intitulé : « Bingham effects on Rayleigh-Bénard convection in rectangular enclosure CAM |MASCARA – Algérie 24 – 28 Novembre 2013 Participation avec communication Orale dans le 4ème Congrès Algérien de Génie des Procédés Intitulé : « Effects of aspect ratio on Rayleigh Bénard convection of nanofluids » CAGEP |USTHB – Alger 04 – 06 Mai 2009 Participation avec communication Orale dans le 4ème Congrès Algérien de Génie des Procédés Intitulé : « RSM Computation Of Turbulent Channel Flow Over Variable Spacing Riblets » |
Scientific conferences