Influence of radiation on heat transfer and airflow in static domestic refrigerator
Influence du phénomène de rayonnement sur les échanges thermiques et les écoulements dans les réfrigérateurs à froid statique
Résumé
This work was carried out to study the heat transfer by natural convection in domestic refrigerators without ventilation. Only the phenomena, which take place in the refrigerating compartment, were studied for 2 configurations: empty refrigerator and refrigerator equipped with glass shelves. Both experimental and numerical approaches were used. The simulations were carried out using a CFD software (Computational Fluid Dynamic)by taking into account or by neglecting the radiation heat transfer. The following conditions were assumed: constant evaporator temperature, 3-directional airflow, and laminar regime. A numerical result of air temperature field shows temperature stratification in the refrigerating compartment (warm zone on the top and cold zone on the bottom) for both studied configurations. A comparison of the calculated air temperature and the experimental values shows a good agreement when the radiation was taken into account.
Ce travail a été réalisé dans le but d`étudier les transferts thermiques par la convection naturelle dans les réfrigérateurs ménagers à froid statique (sans ventilation). Nous ne nous intéressons ici qu`aux phénomènes qui ont lieu dans le compartiment réfrigérateur. Deux configurations ont été étudiées: réfrigérateur vide et réfrigérateur équipé avec des étagères en verre. Les approches expérimentale et numérique ont été utilisées. Des simulations ont été réalisées à l`aide d`un logiciel CFD (Computational Fluid Dynamic) en supposant une température constante de l`évaporateur, un écoulement tridimensionnel, en régime laminaire et en tenant en compte ou en négligeant le phénomène de rayonnement. Les champs de température et de vitesse d'air ont été calculés. Nous avons constaté une stratification de température avec une zone chaude en haut et une zone froide en bas du réfrigérateur pour les différentes configurations simulées. La température de l'air obtenue à partir des simulations numériques a été comparée aux valeurs expérimentales. Un bon accord a été obtenu dans le cas où le phénomène de rayonnement a été pris en compte.