Simulación numérica de la convección mixta en un canal horizontal con aletas

Autores/as

  • Isabel Virginia Hernández-Gutiérrez Instituto Politécnico Nacional. ESIME-UPALM. Av. Instituto Politécnico Nacional s/n. Edif. 5, 3er Piso. LABINTHAP Col. Lindavista, C.P. 07738 - México D.F. México Autor/a
  • Juan Gabriel Barbosa-Saldaña Instituto Politécnico Nacional. ESIME-UPALM. Av. Instituto Politécnico Nacional s/n. Edif. 5, 3er Piso. LABINTHAP Col. Lindavista, C.P. 07738 - México D.F. México Autor/a
  • Claudia del Carmen Gutiérrez-Torres Juan Gabriel BarbosaSaldaña,Instituto Politécnico Nacional. ESIME-UPALM. Av. Instituto Politécnico Nacional s/n. Edif. 5, 3er Piso. LABINTHAP Col. Lindavista, C.P. 07738 - México D.F. México Autor/a
  • José Alfredo Jiménez -Bernal Instituto Politécnico Nacional. ESIME-UPALM. Av. Instituto Politécnico Nacional s/n. Edif. 5, 3er Piso. LABINTHAP Col. Lindavista, C.P. 07738 - México D.F. México Autor/a
  • Luis Alfonso Moreno-Pacheco Instituto Politécnico Nacional. ESIME-UPALM. Av. Instituto Politécnico Nacional s/n. Edif. 5, 3er Piso. LABINTHAP Col. Lindavista, C.P. 07738 - México D.F. México Autor/a
  • Pedro Quinto-Diez Instituto Politécnico Nacional. ESIME-UPALM. Av. Instituto Politécnico Nacional s/n. Edif. 5, 3er Piso. LABINTHAP Col. Lindavista, C.P. 07738 - México D.F. México Autor/a

Palabras clave:

Numerical simulation, mixed convection, horizontal finned channel, laminar flow, two-dimensional.

Resumen

Se realizó la simulación numérica para flujo de aire con

transferencia de calor por convección mixta en estado perma

nente y régimen laminar en dos dimensiones a través de un

canal horizontal con 4 aletas, mediante un código numérico en

la plataforma MATLAB®.

Se utilizó la técnica de los volúmenes finitos para la dis

cretización de las ecuaciones que gobiernan el fenómeno y

el algoritmo SIMPLE (Semi-Implicit Pressure Linked Equa

tions) para acoplar la distribución de presiones y el campo de

velocidades dentro del dominio computacional. El análisis de

flujo se dio para diferentes parámetros de flujo (Re=50,100 y

200) y que con una combinación de diferencia de temperatu

ras entre la pared más caliente y la temperatura del fluido a la

entrada se originan condiciones de convección que van desde

Ri=0 hasta Ri=4.16; es decir; convección forzada, mixta y na

tural.

Como resultado se encuentra que tanto el Nusselt local

promedio como las zonas de recirculación crecen en tamaño a

medida que se aumenta el Reynolds y es dentro de las mismas

que se tienen los valores más elevados del Nusselt. El incre

mento del Richardson afecta positivamente el desarrollo de

las zonas de recirculación y también se observa la aparición

de zonas con vorticidad de mayor intensidad.

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Publicado

2024-05-24

Número

Sección

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