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Naissance de régimes de convection thermosolutale dans une cellule rectangulaire poreuse

1997; Elsevier BV; Volume: 324; Issue: 1 Linguagem: Francês

10.1016/s1251-8069(99)80002-5

1873-7250

Marie-Catherine Charrier-Mojtabi, M. Karimi‐Fard, Abdelkader Mojtabi,

Phase Equilibria and Thermodynamics

Nous étudions la naissance de la convection thermosolutale dans une cavité rectangulaire remplie d'un milieu poreux saturé par un fluide binaire. Les parois verticales sont maintenues à des températures et des concentrations constantes et différentes. Les parois horizontales sont isolées. Lorsque le rapport des forces de volume solutale et thermique, N, est égal à −1, on trouve un régime de double diffusion pure. Ce régime est linéairement stable jusqu'à une valeur du nombre de Rayleigh thermique, Rac1, fonction du rapport d'aspect de la cellule et du nombre de Lewis. Ce résultat de stabilité est confirmé par une simulation numérique directe, qui nous permet de décrire les différents régimes d'écoulement apparaissant après la perte de stabilité de la solution de diffusion pure. The onset of thermosolutal convection in a rectangular cell filled with a porous medium saturated by a binary fluid is studied. The vertical walls are maintained at different, but uniform, temperatures and concentrations. The horizontal walls are impermeable and adiabatic. When the ratio of resulting solutal and thermal buoyancy forces is equal to −1, we obtain an equilibrium solution corresponding to a purely diffusive regime. We demonstrate that this regime is linearly stable up to a critical thermal Rayleigh number, Rac1, depending on the aspect ratio of the cell and the Lewis number. These analytical results are in good agreement with numerical direct simulations which allow us to describe the double-diffusive convective regimes taking place when the equilibrium regime loses its stability.