Estudio Numérico de la Transferencia de Calor en el interior de un cilindro, inmerso en distintos medios

ALDANA CORREA, DELFINA; ESTEBAN, ESTER SONIA; ARAMAYO, ANA MARÍA

Salta

Jornada; VII JORNADAS ESTUDIANTILES DE DIVULGACIÓN DE ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN DE LA FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS; 2019

Facultad de Ciencias Exactas- Universidad Nacional de Salta

En este trabajo, se estudia el comportamiento de diferentes esquemas utilizados para la resolución de un problema de transferencia de calor, modelado por un sistema de ecuaciones diferenciales a derivadas parciales, teniendo como dominio de cálculo el interior de un cilindro.El trabajo llevado a cabo se inició durante la adscripción a proyectos de investigación del CIUNSa (N°2141-N°2484) y continúa con el desarrollo de las becas de EVC y BIEA.El primer problema analizado consistió en la trasferencia de calor en un cilindro infinito, con caras laterales sometidas a distintas condiciones de borde. Se estudió el efecto de la variación de la geometría y de las condiciones de borde. Se elaboraron los módulos computacionales para la resolución de este problema, que pueden ser modificados para aplicarlos a problemas similares. El modelo matemático que describe el problema planteado es: ρc_p ∂T/∂t=∇∙(k∇T), siendo T el campo de temperatura, t el tiempo, ρ la densidad del material, c_p la capacidad calorífica, k la conductividad térmica. Se ha utilizado las coordenadas polares para la discretización del dominio.En un segunda etapa se ha considerado el problema de un cilindro axisimétrico y se ha añadido el efecto del espesor del material, convirtiéndose de esta manera en un problema de transferencia de calor conjugada. Para este problema se ha utilizado un programa abierto (OpenFOAM), se ha modificado diccionarios y librerías para aplicar distintos esquemas que modelen la condición de borde de la interfase solido-fluido.