Turbulenta convección libre y radiación térmica en un gabinete lleno de aire con partición en la pared inferior
Autores: Miroshnichenko, Igor V.; Sheremet, Mikhail A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Turbulenta convección libre y radiación térmica en un gabinete lleno de aire con partición en la pared inferior
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Análisis computacional
Convección libre turbulenta
Radiación térmica en la superficie
Cavidad llena de aire
Obstáculo sólido
Transferencia de calor.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Se realiza un análisis computacional para la convección libre turbulenta y la radiación térmica superficial en una cavidad llena de aire con un obstáculo sólido en la pared inferior. Se considera una partición de espesor finito, cuya posición, longitud y conductividad térmica varían para ciertos valores del número de Rayleigh. Se estudia la transmisión de calor acoplada por radiación térmica, convección libre y conducción de calor a través del obstáculo sólido y las paredes. Las ecuaciones gobernantes se resuelven mediante el método de diferencias finitas. Este trabajo también contiene una descripción detallada del procedimiento de engrosamiento de la malla computacional. Los patrones de temperatura y el campo de flujo de aire son examinados para algunas condiciones específicas utilizando líneas de corriente e isotermas. El intercambio de calor global dentro de la cavidad se analiza en términos de los números de Nusselt convectivos y radiativos medios, y muchos de los datos se presentan en detalle para diversas posiciones de partición, conductividades térmicas de la partición y paredes de la cavidad, y números de Rayleigh. Los resultados indican que la participación de particiones dentro de las cavidades en los procesos de intercambio de calor disminuye la tasa de transferencia de calor global en comparación con el caso más simple de cavidades sin particiones.
Descripción
Se realiza un análisis computacional para la convección libre turbulenta y la radiación térmica superficial en una cavidad llena de aire con un obstáculo sólido en la pared inferior. Se considera una partición de espesor finito, cuya posición, longitud y conductividad térmica varían para ciertos valores del número de Rayleigh. Se estudia la transmisión de calor acoplada por radiación térmica, convección libre y conducción de calor a través del obstáculo sólido y las paredes. Las ecuaciones gobernantes se resuelven mediante el método de diferencias finitas. Este trabajo también contiene una descripción detallada del procedimiento de engrosamiento de la malla computacional. Los patrones de temperatura y el campo de flujo de aire son examinados para algunas condiciones específicas utilizando líneas de corriente e isotermas. El intercambio de calor global dentro de la cavidad se analiza en términos de los números de Nusselt convectivos y radiativos medios, y muchos de los datos se presentan en detalle para diversas posiciones de partición, conductividades térmicas de la partición y paredes de la cavidad, y números de Rayleigh. Los resultados indican que la participación de particiones dentro de las cavidades en los procesos de intercambio de calor disminuye la tasa de transferencia de calor global en comparación con el caso más simple de cavidades sin particiones.