Etude analytique et numérique de la diffusion thermo-gravitationnelle en cavité poreuse horizontale saturée par un fluide binaire
Résumé
Lorsqu'un fluide binaire ou multi-constituant, initialement homogène, est soumis à un gradient thermique, un gradient de faction massique apparaît au sein du mélange. Ce phénomène est connu sous le nom de thermodiffusion ou effet Soret. Ce phénomène peut conduire à une séparation des espèces plus importante qu'en thermodiffusion. Dans ce travail nous nous intéressons à l'étude de la diffusion thermogravitationnelle, en présence d'effet Soret, dans le cas d'une cavité poreuse horizontale saturée par un fluide binaire et soumise à un flux de chaleur uniforme sur la paroi inférieure et à une température constante et uniforme sur la paroi supérieure. On présente une étude analytique faite dans l'hypothèse d'un écoulement de type parallèle pour des cellules de grand rapport d'aspect. On s'intéresse en particulier à la séparation des espèces et à l'optimum de séparation entre les deux parois verticales de la cellule en fonction du nombre de Rayleigh. Les résultats analytiques obtenus sont en bon accord avec ceux obtenus par simulations numériques directes 2D et 3D pour des cellules de rapport d'aspect Ax=10et Ay=2 et 3.
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