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Problème fortement couplé.

On a vu que dans ce cas il est nécessaire d'introduire la force de convection (cf eq. (gif)). Reprenons donc l'équation de la conservation du moment avec ce terme. Après les calculs habituels on a (on considère qu'il n'y a pas d'autres forces volumiques que la gravité) :

  equation578

Le coefficient d'expansion est défini par .

Puisque le problème est fortement couplé, cela veut dire que le flux est dirigé par le champ thermique gif. Il est donc naturel de ne plus prendre comme vitesse caractéristique du problème une vitesse imposée, en entrée par exemple, mais plutôt la vitesse liée à la convection. On l'appellera et l'on a :

equation595

Ainsi le Reynolds devient :

equation599

et l'on définit le nombre de Grashof par

equation604

Ce nombre est le nombre fondamental pour définir un écoulement dominé par la convection libre. Dans ce sens, il remplace le nombre de Reynolds, auquel il est lié comme on a vu.

On utilise aussi parfois le nombre de Rayleigh :

equation609

Avec ces définitions, on trouve le tableau d'adimensionnement pour un problème fortement couplé :

Attention de bien utiliser pour définir le nombre de Peclet (on a ).




Tue Feb 18 21:31:59 MET 1997