Int. J. Therm. Sci. (1999) 38, 363-371 1~) Elsevier, Paris Convection naturelle de chaleur et de masse dans une cavite trapezoidale Mohammed Boussaid ~, Ahmed Mezenner b, Mustapha Bouhadef c a B~timent 81 B8, 35000 Boumerdds, Algdrie b INGM, 35000 Boumerdes, Algerie c IPUSTHB, Bab Ezzouar Alger, Algerie (Requ le t0 mars 1998, accept~ le 5 janvier 1999) Abridged English version at the end of the text L_ Q. : m ~ m ~ R 0 Abstract -- Free heat and mass convection in a trapezoidal enclosure. A study of the natural heat and mass transfer in a trapezoidal cavity heated from the bottom and cooled from the inclined upper wall is undertaken in this article. Momentum, energy and concentration equations are computed by finite volumes method. The obtained results show that the flow configurations depends on the 0 angle inclination of the upper wall. We observe first for weak angles, that the flow configuration is a type of Rayleigh-Benard cells, and second, for the large angles, that the flow configuration is a type of differentially heated rectangular enclosure. The influence on heat and mass transfer rate as a function of thermo-solutals solicitations is studied. The influence of geometry and the nature of the species is also examined. The heat and mass transfer rates increase accordingly as the aspect ration AI increases. The decrease of the Lewis number Le causes an increase in the heat and mass transfer rates. The solutal solicitation is of the same nature as the thermal solicitation. The two solicitations are cooperant and an increase of one them will increase the two transfer rates. © Elsevier, Paris. free convection / enclosures / trapezoidal aspect / double diffusion / thermosolute AI / Rayleigh-Be.nard / binary mixtures / finite volumes method / simpler Resume -- Une ~tude du transfert naturel de chaleur et de masse dans une cavit~ trapezoidale chauffee par le bas et refroidie par la paroi inclinfie sup~rieure est pr~sentee dans cet article. Les ~quations relatives au transport de quantitfi de mouvement, d'~nergie et de concentration sont r~solues par la m~thode des volumes finis. Les resultats montrent des configurations d'&oulement d~pendant de I'inclinaison de la paroi supfirieure. Ainsi, pour de faibles angles d'inclinaison, I'ecoulement est du type Rayleigh-B~nard ; par contre, pour les fortes inclinaisons, I'~coulement s'apparente plut6t au cas de la cavite rectangulaire chauff~e diff~rentiellement. L'influence des sollicitations thermosolutales, de la nature des esp~ces en presence et de la g~om~trie de la cavit~ sur les taux de transfert de chaleur et de masse en fonction des sollicitations thermosolutales, de la nature des esp~ces en presence et de la g~om~trie de la cavitfi est aussi analys~e. L'augmentation de I'allongement de la cavit~ conduit ~. celle des taux de transferts de chaleur et de masse. La diminution du nombre de Lewis augmente ces m~mes taux. La sollicitation solutale est de m~me nature que la sollicitation thermique. Les deux sollicitations sont ici coop~rantes et I'augmentation de I'une entra~ne celle des deux taux de transfert. © Elsevier, Paris. convection naturelle / cavit~s / forme trapezo'idale / double diffusion / thermosolutale / Rayleigh-B~nard / m~langes binaires / volumes finis / simpler Nomenclature a diffusivit6 thermique ................ m2.s 1 AI allongement de la cavi% c concentration ....................... kg.m-a * Correspondance et tirds g part. Cet article fait suite 'g une communication pr6sen%e par les auteurs aux 8 ~'~ JITH, qui se sont tenues g Marseille du 7 au 10 juillet 1997. C concentration sans dimensions D coefi%ient de diffusion massique ...... g age616ration de In pesanl;eur .......... H hauteur de la eavit6 ................. L largeur de la eavi% .................. Le nombre de Lewis n hombre de points selon x N rapport des forces de flottement ~, ~C /~T AT Ill 2" S-- 1 iIl.S -2 HI In 363 i) #~ii~ : i~ii~:i ; ,~ ~z':~ a :ii~ ~ :i ii)~;i~ ii¸ ¸i;;i ! iiili ¸