Evaluación de Modelos de Transferencia de Calor Interfacial para Flujo de Destello con CFD de Dos Fluidos
Autores: Liao, Yixiang; Lucas, Dirk
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Evaluación de Modelos de Transferencia de Calor Interfacial para Flujo de Destello con CFD de Dos Fluidos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Complejidad
Flujos intermitentes
Transferencia de calor en la interfase
Coeficiente de transferencia de calor
Modelado computacional
Crecimiento de burbujas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La complejidad de los flujos de destello se incrementa enormemente por la transferencia de calor entre fases, así como por su acoplamiento con las transferencias de masa y momento. Un coeficiente de transferencia de calor confiable es clave en la modelización de este tipo de flujos con el modelo de dos fluidos. Se ha realizado una extensa revisión de la literatura sobre la modelización computacional de flujos de destello en trabajos anteriores. El presente trabajo tiene como objetivo ofrecer una breve revisión de las teorías y correlaciones disponibles para la estimación del coeficiente de transferencia de calor entre fases, y evaluarlas cuantitativamente basándose en simulaciones de dinámica de fluidos computacional del crecimiento de burbujas en líquido sobrecalentado. La comparación de las predicciones para la tasa de crecimiento de burbujas obtenidas utilizando diferentes correlaciones con los datos experimentales, así como con los datos de simulación numérica directa, revela que el rendimiento de las correlaciones depende del número de Jakob y del número de Reynolds. No hay correlaciones generalmente aplicables disponibles. Tanto la conducción como la convección son importantes en los casos de burbujas que ascienden y se traducen en líquido estancado a altos números de Jakob. Las correlaciones que combinan la solución analítica para la difusión de calor y la relación teórica para el flujo potencial ofrecen el mejor acuerdo.
Descripción
La complejidad de los flujos de destello se incrementa enormemente por la transferencia de calor entre fases, así como por su acoplamiento con las transferencias de masa y momento. Un coeficiente de transferencia de calor confiable es clave en la modelización de este tipo de flujos con el modelo de dos fluidos. Se ha realizado una extensa revisión de la literatura sobre la modelización computacional de flujos de destello en trabajos anteriores. El presente trabajo tiene como objetivo ofrecer una breve revisión de las teorías y correlaciones disponibles para la estimación del coeficiente de transferencia de calor entre fases, y evaluarlas cuantitativamente basándose en simulaciones de dinámica de fluidos computacional del crecimiento de burbujas en líquido sobrecalentado. La comparación de las predicciones para la tasa de crecimiento de burbujas obtenidas utilizando diferentes correlaciones con los datos experimentales, así como con los datos de simulación numérica directa, revela que el rendimiento de las correlaciones depende del número de Jakob y del número de Reynolds. No hay correlaciones generalmente aplicables disponibles. Tanto la conducción como la convección son importantes en los casos de burbujas que ascienden y se traducen en líquido estancado a altos números de Jakob. Las correlaciones que combinan la solución analítica para la difusión de calor y la relación teórica para el flujo potencial ofrecen el mejor acuerdo.