Simulación de Radiación Térmica y Convección Libre Turbulenta en un Recinto con una Pared de Vidrio y un Calentador Local
Autores: Miroshnichenko, Igor V.; Toilibayev, Aidar A.; Sheremet, Mikhail A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Simulación de Radiación Térmica y Convección Libre Turbulenta en un Recinto con una Pared de Vidrio y un Calentador Local
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estudio
Modelado numérico
Radiación térmica
Convección termogravitacional turbulenta
Cámara a gran escala
Condiciones de contorno convectivas
Formulación de función de corriente-vorticidad
Método de diferencias finitas
Emisividad de la pared
Movimiento de fluidos
Transmisión de calor
Mallas no uniformes
Transformación algebraica
Número de Nusselt
Altura del calentador
Emisividad de la superficie
Coeficiente de transferencia térmica
Estructura de flujo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se lleva a cabo un modelado numérico de la radiación térmica y la convección termogravitaria turbulenta en una cámara a gran escala que contiene un elemento generador de calor. El borde inferior del gabinete se mantiene bajo condiciones adiabáticas, mientras que en las otras paredes se utilizan las condiciones de frontera convectivas (condición de frontera de Robin). Las ecuaciones de gestión con las restricciones correspondientes se transforman utilizando la formulación de función de corriente-vorticidad y luego se resuelven empleando un método de diferencias finitas. Se investiga la influencia tanto de la altura como de la emisividad de la pared de la fuente calentada en el movimiento del fluido y la transmisión de calor en una cámara a gran escala. Nuestros resultados de los cálculos en mallas no uniformes con transformación algebraica están en excelente acuerdo con otros resultados experimentales y numéricos disponibles para la convección térmica turbulenta en recintos. Los cálculos indican que el número de Nusselt total promedio se mejora hasta 2 veces con un aumento en la altura del calentador. Los resultados muestran que la emisividad de la superficie de la fuente de calor tiene una gran influencia en el coeficiente total de transferencia térmica. Además, un aumento de la emisividad de la superficie del calentador no tiene un efecto significativo en la estructura del flujo.
Descripción
En este estudio, se lleva a cabo un modelado numérico de la radiación térmica y la convección termogravitaria turbulenta en una cámara a gran escala que contiene un elemento generador de calor. El borde inferior del gabinete se mantiene bajo condiciones adiabáticas, mientras que en las otras paredes se utilizan las condiciones de frontera convectivas (condición de frontera de Robin). Las ecuaciones de gestión con las restricciones correspondientes se transforman utilizando la formulación de función de corriente-vorticidad y luego se resuelven empleando un método de diferencias finitas. Se investiga la influencia tanto de la altura como de la emisividad de la pared de la fuente calentada en el movimiento del fluido y la transmisión de calor en una cámara a gran escala. Nuestros resultados de los cálculos en mallas no uniformes con transformación algebraica están en excelente acuerdo con otros resultados experimentales y numéricos disponibles para la convección térmica turbulenta en recintos. Los cálculos indican que el número de Nusselt total promedio se mejora hasta 2 veces con un aumento en la altura del calentador. Los resultados muestran que la emisividad de la superficie de la fuente de calor tiene una gran influencia en el coeficiente total de transferencia térmica. Además, un aumento de la emisividad de la superficie del calentador no tiene un efecto significativo en la estructura del flujo.