Simulación numérica de la transferencia de calor forzada laminar convectiva entre dos cilindros concéntricos
Autores: Sarbu, Ioan; Iosif, Anton
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Simulación numérica de la transferencia de calor forzada laminar convectiva entre dos cilindros concéntricos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Método de reciprocidad dual
Simulaciones numéricas
Ecuación de Poisson
Integrales de contorno
Convección de calor
Modelo numérico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El método de reciprocidad dual (DRM) es un método numérico altamente eficiente para transformar integrales de dominio que surgen de la parte no homogénea de la ecuación de Poisson en integrales de contorno equivalentes. En este trabajo, se han estudiado los campos de velocidad y temperatura de la convección forzada laminar en un tubo anular concéntrico, con condiciones de contorno de flujo de calor constante, utilizando simulaciones numéricas. Se ha utilizado el DRM para resolver la ecuación gobernante, expresada en forma de ecuación de Poisson. Se emplea un problema de prueba para verificar las soluciones de DRM con diferentes discretizaciones de elementos de contorno y números de puntos internos. Los resultados de las simulaciones numéricas se discuten y comparan con soluciones analíticas exactas. Se evidencia un buen acuerdo entre los resultados numéricos y las soluciones exactas, ya que los errores relativos máximos son inferiores al 5% al 6%, y los valores R son mayores que 0.999 en todos los casos. Estos resultados confirman la efectividad y precisión del modelo numérico propuesto, que se basa en el DRM.
Descripción
El método de reciprocidad dual (DRM) es un método numérico altamente eficiente para transformar integrales de dominio que surgen de la parte no homogénea de la ecuación de Poisson en integrales de contorno equivalentes. En este trabajo, se han estudiado los campos de velocidad y temperatura de la convección forzada laminar en un tubo anular concéntrico, con condiciones de contorno de flujo de calor constante, utilizando simulaciones numéricas. Se ha utilizado el DRM para resolver la ecuación gobernante, expresada en forma de ecuación de Poisson. Se emplea un problema de prueba para verificar las soluciones de DRM con diferentes discretizaciones de elementos de contorno y números de puntos internos. Los resultados de las simulaciones numéricas se discuten y comparan con soluciones analíticas exactas. Se evidencia un buen acuerdo entre los resultados numéricos y las soluciones exactas, ya que los errores relativos máximos son inferiores al 5% al 6%, y los valores R son mayores que 0.999 en todos los casos. Estos resultados confirman la efectividad y precisión del modelo numérico propuesto, que se basa en el DRM.