Análisis numérico de la convección natural en recintos cerrados con distinto factor de forma

Abstract

En este trabajo se utilizó el análisis numérico, aplicando el programa de simulación para ingeniería ANSYS, para establecer la distribución de temperaturas, densidad y velocidades vertical y horizontal en una cavidad cerrada con relación geométrica alto/ancho (H/E) del sistema de 0.5, 1 y 2, temperatura constante en la pared vertical izquierda y derecha de 50 y 20 °C, respectivamente, y condición de frontera adiabática en las paredes horizontales. Lo anterior para un número de Prandtl de 4.83 y Rayleigh de 5.84x107. Al comparar los resultados entre el sistema con H/E = 2 y H/E = 1, se encontró que el valor máximo positivo de la velocidad vertical se incrementó un 26.29 %, el de la velocidad horizontal disminuyó 72.75 % y la temperatura en la zona central de la cavidad disminuyó un 2.46 %. Por otro lado, al comparar los resultados del sistema H/E = 0.5 y H/E = 1, se encontró que el valor máximo positivo de la velocidad vertical aumentó un 7.24 %, el de la velocidad horizontal se incrementó 34.08 % y la temperatura de la zona central del sistema disminuyó un 3.70 %. Palabras claves: Convección natural; Cavidad cerrada; ANSYS DOI: http://dx.doi.org/10.5377/nexo.v24i1.589   Nexo, Vol. 24, No. 1, pp. 3-10, 2011