Mémoire Online: Effets de Soret et de Dufour sur l’écoulement sur une plaque en convection libre imbibée dans un milieu poreux

Mémoire Online effets de Soret et de Dufour sur l’écoulement sur une plaque en convection libre imbibée dans un milieu poreux, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Introduction générale et synthèse bibliographique

La recherche dans le domaine du transfert de chaleur et de masse couvre un champ très vaste. Le phénomène du transfert de chaleur et de masse par convection naturelle, autour des plaques infinies ou semi infinies, est généralement dû à la présence des gradients de température et de concentration. Ces gradients causent une distribution non uniforme de la densité du mélange qui provoque à son tour un mouvement convectif sous l’effet de la gravité. Le mouvement de ces espaces peut être dans un milieu poreux saturé, ou non par un fluide. Dans la plupart des situations, que se soit dans la nature ou dans l’industrie, le fluide est constitué de deux ou plusieurs composants comme on peut citer par exemple le cas des procédés de séchage , les écoulements géophysiques etc…. Les écoulements naturels engendrés portent le nom de convection naturelle en double diffusion lorsqu’un fluide binaire est soumis à des flux : de flux chaleur et de flux de masse lorsqu’on est présente de plus d’un phénomène, dans un système thermodynamique on assiste à une interaction entre les contributions de ces phénomènes générés par des forces généralités.

Ces interactions se traduisent par des effets couplés et représentés par des coefficients phénoménologiques de couplage qui caractérisent les propriétés du système thermodynamique zeroual. A. Une nouvelle approche pour le calcul des coefficients de diffusion dans un mélange binaire est présentée en 2004 par Musa R et all. L’équation de diffusion qu’ils ont proposé est basée sur les résultats obtenus par la mécanique statistique des phénomènes de transport dans un milieu dense. L’effet de la concentration sur la diffusion est facile à déterminer et il est, en général, accord avec les résultats analogue de l’expérience, de plus, le fait de soumettre un mélange fluide, constitué d’au moins deux composants, à un gradient permanent de température peut dans certains cas, conduire à des transferts de matières au sein du mélange. Ces transferts sont dus à la formation d’un gradient de concentration induit par un gradient thermique, processus connu sous le nom de Thermodiffusion ou l’effet Soret, cet effet a été étudié dans les gaz en 1879 par C. Soret. L’effet inverse est dit effet de Dufour, qui est l’existence d’un courant de chaleur du à un gradient de concentration qui a été étudié en 1872 par L. Dufour., et il est utilisé à la séparation des isotopiques de mélanges gazeux lorsque il s’agit des poids moléculaires faibles ou moyens comme (H2 ,He) et (H ,air). L’effet de Dufour a été jugé d’une ampleur considérable tel qu’il ne peut être négligé dans beaucoup de cas.

Ce pendant dans la majeur partie des études, ces effets thermodiffusions, ont été négligées :
L’étude de transfert couplé de chaleur et de masse, en convection libre, dans des milieux poreux a suscité l’intérêt des chercheurs spécialisés dans ce domaine depuis plusieurs décennies. Cet intérêt est justifié par l’importance des applications de divers domaines d’ingénierie et de géophysique. Par exemple, en génie chimique on le trouve dans les procédés de filtration et de purification, dans la technologie d’agriculture pour étudier les ressources d’eau souterraines; en technologie de pétrole pour étudier le mouvement du gaz naturel, du pétrole etc. En raison de ces applications, beaucoup de chercheurs ont étudiés la convection naturelle où les effets thermodiffusions ont été négligés.

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Effets de Soret et de Dufour sur l’écoulement sur une plaque en convection libre imbibée dans un milieu poreux (1.24 MB) (Rapport PDF)