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