Projet de fin d'étude : Étude et simulation numérique de la convection naturelle dans une cavité carrée à l'aide de COMSOL Multiphysics

Etudiant : CHIBI ABDELFATAH

Filière : Master Physique des Nouveaux Matériaux et Energies Renouvelables (PNOMER)

Encadrant : Pr. RAHMOUNI ABDELAALI

Annèe : 2026

Résumé : Ce mémoire présente une étude numérique de la convection naturelle dans une cavité. carrée différentiellement chauffée. Le problème bidimensionnel est résolu par la méthode des éléments finis à l’aide du logiciel COMSOL Multiphysics. L’approximation de Boussinesq est utilisée pour modéliser les forces de flottabilité. Les résultats sont obtenus pour des nombres de Rayleigh allant de 103 à 106 avec un nombre de Prandtl de 0,71 (air). L’influence du nombre de Rayleigh sur les champs de température, de vitesse et de pression est analysée en détail. Les résultats montrent une transition progressive d’un régime conductif à Ra = 103 vers un régime fortement convectif à Ra = 106. La validation avec les solutions de référence de De Vahl Davis (1983) montre un accord satisfaisant, avec des écarts inférieurs à 1,4 % pour le nombre de Nusselt moyen.