Etude de la convection mixte d'origine thermosolutale sous l'influence de l'effet Soret dans un milieu poreux : analyse de stabilité linéaire et simulation 3D
Institution:
Cergy-PontoiseDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
We study a binary layer of fluid between two horizontal plates at fixed temperatures influenced by a forced flow at weak PECLET. We start with linear stability analysis by finite elements leading us to reduce in diagonal form a rigorously determined linear operator. The spectral elements of the operator contain information useful to determine more destabilizing among infinity of eigenmodes. These results will be useful as guides of a further numerical experimentation which we carried out by use of a 3D code in finite volumes highly precise in space, and using EULER scheme in time. Literal relations determining the thresholds of transitions were shown. Diagrams of stability were established; the mechanics of the convection is better cleared up, the influence of lengthening was studied, the propagation in the two directions of the travelling waves of the transverse rolls were highlighted, a collection of characteristic parameters of these flows is given in terms of a number waves, pulsations, speeds of phase and heat and mass transfers.
Abstract FR:
Nous étudions une couche de fluide binaire entre deux plaques horizontales à températures fixées influencée par un écoulement forcé à faible PECLET. On a commencé par analyse de stabilité linéaire par éléments finis nous conduisant à réduire sous forme diagonale un opérateur linéaire rigoureusement déterminé. Les éléments spectraux de l’opérateur contiennent les informations utiles à déterminer les plus déstabilisants parmi une infinité de modes propres. Ces résultats serviront comme guide d’une expérimentation numérique que nous avons effectuée par usage d'un code 3D en volumes finis hautement précis en espace, et utilisant le schéma d'EULER en temps. Des relations littérales déterminant les seuils de transitions ont été démontrées. Des diagrammes de stabilité ont été établis ; la mécanique de la convection est mieux éclaircie, l'influence de l'allongement a été étudiée, la propagation dans les deux sens des ondes progressives des rouleaux transversaux ont été mises en évidence, un recueil de paramètres caractéristiques de ces écoulements est donné en termes de nombre d'ondes, pulsations, vitesses de phase et de transferts de chaleur et de masse.