Control óptimo de un congelador doméstico sin escarcha desde la perspectiva de la reducción del consumo de energía
Autores: Sellila, Nacer; Mouhali, Waleed; Louaked, Mohammed; Mechkour, Houari
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control óptimo de un congelador doméstico sin escarcha desde la perspectiva de la reducción del consumo de energía
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Modelo matemático
Control óptimo de forma
Reducción del consumo de energía
Modelo termofluido
Medio poroso
Método de elementos finitos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio está dedicado al desarrollo de un modelo matemático basado en el control óptimo de la forma de la entrada de un refrigerador doméstico sin escarcha en el contexto de la reducción del consumo de energía. Se establece un modelo termofluido tridimensional para los estudios numéricos. Dado que el sistema físico (con estantes y frutas) puede considerarse como un medio poroso, las ecuaciones de estado acopladas del mecanismo de transporte (para los campos de velocidad y temperatura) están gobernadas por las ecuaciones de Navier-Stokes-Forchheimer/Fourier. Luego, basándose en el método de elementos finitos, se realiza el cálculo del esquema numérico con el software FreeFem++ (Versión 4.6). Se muestran resultados numéricos para tres casos diferentes: vacío sin estantes, vacío con estantes y cargado con alimentos. Para cada caso, se discuten los resultados de los campos de velocidad y temperatura para las configuraciones óptimas. La caracterización de estos parámetros físicos ayudaría a los ingenieros en el diseño de refrigeradores domésticos sin escarcha.
Descripción
Este estudio está dedicado al desarrollo de un modelo matemático basado en el control óptimo de la forma de la entrada de un refrigerador doméstico sin escarcha en el contexto de la reducción del consumo de energía. Se establece un modelo termofluido tridimensional para los estudios numéricos. Dado que el sistema físico (con estantes y frutas) puede considerarse como un medio poroso, las ecuaciones de estado acopladas del mecanismo de transporte (para los campos de velocidad y temperatura) están gobernadas por las ecuaciones de Navier-Stokes-Forchheimer/Fourier. Luego, basándose en el método de elementos finitos, se realiza el cálculo del esquema numérico con el software FreeFem++ (Versión 4.6). Se muestran resultados numéricos para tres casos diferentes: vacío sin estantes, vacío con estantes y cargado con alimentos. Para cada caso, se discuten los resultados de los campos de velocidad y temperatura para las configuraciones óptimas. La caracterización de estos parámetros físicos ayudaría a los ingenieros en el diseño de refrigeradores domésticos sin escarcha.