Evaluación del rendimiento termofluidico de cámaras climáticas: estudios numéricos y experimentales
Autores: Ramezani, Bahareh; Tadeu, António; Jesus, Tiago; Brett, Michael; Mendes, Joel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Evaluación del rendimiento termofluidico de cámaras climáticas: estudios numéricos y experimentales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Cámaras climáticas
Investigación
Aplicaciones industriales
Estudios numéricos y experimentales
Dinámica de fluidos computacional
Pérdida térmica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las cámaras climáticas son muy importantes en la investigación y aplicaciones industriales y se utilizan para examinar muestras, especímenes o componentes fabricados en condiciones de ambiente controlado. A pesar de la creciente demanda industrial de cámaras climáticas, solo unos pocos estudios publicados se han concentrado específicamente en el análisis de rendimiento y mejoras funcionales a través de estudios numéricos y experimentales. En este estudio, se desarrolló un modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD) en 3D de una cámara climática utilizando Ansys Fluent para simular el flujo de fluidos, el calor y la transferencia de masa para obtener los campos de velocidad, temperatura y humedad relativa en el interior de una cámara climática de 1200 L. Los resultados fueron validados con datos experimentales de un prototipo. Finalmente, se calcularon las pérdidas de calor de los componentes circundantes de la cámara y se modeló la relación entre la temperatura interior y la pérdida térmica total. Este modelo numérico validado proporciona la posibilidad de optimizar el rendimiento de las cámaras climáticas al reducir la pérdida térmica de las paredes y modificar el patrón de flujo de aire dentro de la cámara.
Descripción
Las cámaras climáticas son muy importantes en la investigación y aplicaciones industriales y se utilizan para examinar muestras, especímenes o componentes fabricados en condiciones de ambiente controlado. A pesar de la creciente demanda industrial de cámaras climáticas, solo unos pocos estudios publicados se han concentrado específicamente en el análisis de rendimiento y mejoras funcionales a través de estudios numéricos y experimentales. En este estudio, se desarrolló un modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD) en 3D de una cámara climática utilizando Ansys Fluent para simular el flujo de fluidos, el calor y la transferencia de masa para obtener los campos de velocidad, temperatura y humedad relativa en el interior de una cámara climática de 1200 L. Los resultados fueron validados con datos experimentales de un prototipo. Finalmente, se calcularon las pérdidas de calor de los componentes circundantes de la cámara y se modeló la relación entre la temperatura interior y la pérdida térmica total. Este modelo numérico validado proporciona la posibilidad de optimizar el rendimiento de las cámaras climáticas al reducir la pérdida térmica de las paredes y modificar el patrón de flujo de aire dentro de la cámara.