Par exemple, considérez une fenêtre ouverte dans une pièce chaleureuse. L`air chaud à l`intérieur est moins dense que l`air froid à l`extérieur, qui coule dans la pièce et descend vers le sol. Imaginez maintenant le contraire: une chambre froide exposée à l`air chaud extérieur. Ici, l`air qui coule dans se déplace vers le plafond. Si le débit est Boussinesq (et la pièce est par ailleurs symétrique), puis la visualisation de la chambre froide à l`envers est exactement la même que la visualisation de la salle chaude à droite-chemin-ronde. C`est parce que la seule façon dont la densité entre dans le problème est via la gravité réduite g ′ qui subit seulement un changement de signe lors du passage du flux de la salle chaude au flux de la chambre froide. Lorsque la chaleur est ajoutée à un fluide et que la densité du fluide varie selon la température, un écoulement peut être induit en raison de la force de gravité agissant sur les variations de densité. Ces flux pilotés par la flottabilité sont appelés flux à convection naturelle (ou à convection mixte) et peuvent être modélisés par FLUENT. L`idée essentielle dans l`approximation de Boussinesq est l`élimination de la coordonnée verticale des équations de flux, tout en conservant certaines des influences de la structure verticale du flux sous les vagues d`eau. Ceci est utile parce que les vagues se propagent dans le plan horizontal et ont un comportement différent (pas comme une vague) dans la direction verticale. Souvent, comme dans le cas de Boussinesq, l`intérêt est principalement dans la propagation des vagues. Pour de nombreux flux de convection naturelle, vous pouvez obtenir une convergence plus rapide avec le modèle Boussinesq que vous pouvez obtenir en mettant en place le problème avec la densité de fluide en fonction de la température.
Ce modèle traite la densité comme une valeur constante dans toutes les équations résolues, sauf pour le terme de flottabilité dans l`équation de l`élan: les vagues d`eau de différentes longueurs d`onde voyagent avec des vitesses de phase différentes, un phénomène connu sous le nom de dispersion de fréquence. Pour le cas de l`amplitude de l`onde infinitésimale, la terminologie est la dispersion linéaire de fréquence. Les caractéristiques de dispersion de fréquence d`un type d`équation de Boussinesq peuvent être utilisées pour déterminer la plage de longueurs d`onde, pour laquelle il s`agit d`une approximation valide. Les mathématiques du flux sont donc plus simples parce que le rapport de densité ρ1/ρ2, un nombre sans dimension, n`affecte pas le flux; l`approximation de Boussinesq indique qu`on peut supposer qu`elle est exactement une. Lorsque vous modélisez la convection naturelle à l`intérieur d`un domaine fermé, la solution dépendra de la masse à l`intérieur du domaine. Étant donné que cette masse ne sera pas connue à moins que la densité est connue, vous devez modéliser le flux de l`une des manières suivantes: l`approximation de Boussinesq était une méthode populaire pour résoudre le flux non isothermique, en particulier les années précédentes, car les coûts de calcul étaient inférieurs pour résoudre cette méthode et la convergence était plus susceptible d`être atteint. L`approximation est exacte lorsque les variations de densité sont faibles car cela réduit la non-linéarité du problème. Il suppose que les variations de densité n`ont aucun effet sur le champ de flux, sauf qu`elles donnent lieu à des forces de flottabilité.
En termes plus pratiques, cette approximation est généralement utilisée pour modéliser les liquides autour de la température ambiante, la ventilation naturelle dans les bâtiments, ou la dispersion de gaz dense dans les configurations industrielles. Certaines directions, dans lesquelles les équations de Boussinesq ont été étendues, sont: le modèle Boussinesq ne doit pas être utilisé si les différences de température dans le domaine sont grandes.