Modelado numérico del régimen de flujo por convección natural en una cavidad cúbica

SANTOS MARICEL ; PAOLA CÓRDOBA ; MARTORANA JULIA

San Carlos de Bariloche

Exposición; Becas de verano Instituto Balseiro; 2020

Instituo Balseiro

Se realizó el modelado computacional del flujo por convección natural en una cavidad cúbica cerrada con agua como fluido de estudio. Se estudiaron tres casos con diferentes números de Rayleigh con magnitudes entre 1.108 y 1.109 con el objetivo de caracterizar el régimen de flujo. Se utilizó la herramienta OpenFoam para la resolución de las ecuaciones gobernantes y se llevaron a cabo cálculos numéricos de flujo en régimen laminar y en régimen turbulento. Se utilizaron los modelos de turbulencia Spalart-Allmaras (SA) y k-𝜀 y se contrastaron los resultados con datos experimentales. Se observó un buen acuerdo entre los perfiles horizontales y verticales de velocidad en el plano medio obtenidos con SA y los resultados experimentales. Asimismo, las zonas donde el modelo SA presenta difusividad turbulenta de baja magnitud coinciden con las regiones que muestran fluctuaciones de la velocidad en los experimentos. Esto permitió concluir que el modelo SA es el más representativo de la realidad entre los modelos estudiados. Sin embargo, para dar una descripción correcta del régimen se deberán ampliar los estudios en esta zona del número de Rayleigh ya que no se cuenta con información suficiente para determinar y caracterizarlo en profundidad.