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Benchmark solutions for natural convection flows in vertical channels submitted to different open boundary conditions

Authors :
Annabelle Joulin
R. Li
Shihe Xin
Jean-Paul Caltagirone
Boris Brangeon
Patrice Joubert
Charles Garnier
A. Zoubir
Y. Harnane
Didier Saury
P. Le Quéré
Eric Chénier
N. Laaroussi
Alain Bastide
Anne Sergent
Robert Eymard
Stéphane Lassue
Yassine Cherif
S. Giroux-Julien
G. Desrayaud
Laboratoire de Modélisation et Simulation Multi Echelle (MSME)
Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
TCM
Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Génie Civil et Géo-Environnement [Béthune] (LGCgE)
Université d'Artois (UA)
Physique et Ingénierie Mathématique pour l'Énergie, l'environnemeNt et le bâtimenT (PIMENT)
Université de La Réunion (UR)
Transferts, écoulements, fluides, énergétique (TREFLE)
Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Analyse et de Mathématiques Appliquées (LAMA)
Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)-Fédération de Recherche Bézout-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Informatique pour la Mécanique et les Sciences de l'Ingénieur (LIMSI)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Sorbonne Université - UFR d'Ingénierie (UFR 919)
Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Saclay (COmUE)
Centre de Thermique de Lyon (CETHIL)
Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut Pprime (PPRIME)
Université de Poitiers-ENSMA-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement - UMR 7356 (LaSIE)
La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Energétique, Matériaux et Environnement (LEME)
Université Mohammed V de Rabat [Agdal] (UM5)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Fédération de Recherche Bézout-Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEM)
Université Paris Saclay (COmUE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université - UFR d'Ingénierie (UFR 919)
Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Saclay-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
ENSMA-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Poitiers
Université de La Rochelle (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Mohammed V de Rabat [Agdal]
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Saclay-Sorbonne Université - UFR d'Ingénierie (UFR 919)
Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Saclay (COmUE)
Université de Poitiers-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-ENSMA
Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement (LaSIE)
Source :
International Journal of Thermal Sciences, International Journal of Thermal Sciences, Elsevier, 2013, 72, pp.18-33. ⟨10.1016/j.ijthermalsci.2013.05.003⟩
Publication Year :
2013
Publisher :
HAL CCSD, 2013.

Abstract

International audience; Comparison exercises have been carried out by different research teams to study the sensitivity of the natural convection occurring in a vertical asymmetrically heated channel to four sets of open boundary conditions. The dimensionless parameters have been chosen so that a return flow exists at the outlet. On the whole, results provided by the partners are in good agreement; benchmark solutions are then defined for each of the boundary conditions. Whilst the local and average Nusselt numbers based on the entrance temperature do not depend much on conditions applied in the aperture sections, the net fluid flow rates crossing the channel and the characteristics of the recirculation cells are highly influenced. But we proved that these modifications of flow patterns do not alter significantly the fluid flow rates leaving the channel through the exit section.

Details

Language :
English
ISSN :
12900729
Database :
OpenAIRE
Journal :
International Journal of Thermal Sciences, International Journal of Thermal Sciences, Elsevier, 2013, 72, pp.18-33. ⟨10.1016/j.ijthermalsci.2013.05.003⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....e9a8762b519479d36223ee1928b60574