MODELIZACIÓN DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR DE UN FLUJO LAMINAR A TRAVÉS DE UN CUERPO CILÍNDRICO

CARLOS A. SCHVEZOV; ALEJANDRO LESPINARD; MARIO ROBERTO ROSENBERGER

Tucuman

Congreso; MECOM 2018, XII congreso argentino de mecanica computacional; 2018

Universidad Nacional de Tucuman

Se estudió pormodelización numérica la transferencia de calor de un flujo laminar de agua, elcual fluye a través de un cuerpo cilíndrico delongitud infinita que se encuentra a una temperatura distinta y constante. Se analizóla influencia de la velocidad de corriente libre y latemperatura del cuerpo sobre el número de Nusselt y coeficiente pelicularde transferencia de calor. También, se analizóla influencia del tamaño del dominio estudiado, distintos tipos y tamaño de malla, como así también distintos diámetros delcilindro. Se trabajó con un rango de velocidades entre 104 - 102m/s, y un rango de temperaturas de pared entre 298 ? 373 K. El menor tamaño del dominio que minimiza efectos decondiciones de contorno se encontró que es un dominio rectangular de 1 x1 m, para diámetros de cilindros de 0,2 y0,1 m. La simetría del sistema permitió reducir el dominio y analizar el modeloen dos dimensiones con un plano de simetría. La simulación se realizó empleandoanálisis por elementos finitos. Para el mismo no se consideraron efectos deflotación y se asumió que las propiedades del fluido variaron con latemperatura. Se realizó un análisis de convergenciade la malla y se encontró que un mallado triangular con un máximo de 32.932 elementos esapropiado para modelar el proceso y fué utilizado en los cálculos. Losresultados del modelo se compararon con experimentos reportados en labibliografía (S. Chuchill et al., TransASME, 99: 300-306 (1977); R. Fand et al., Int J Heat Mass Transfer, 15: 1515-1536 (1971)) y correlaciones delos parámetros adimensionales de bibliografía. Se encontró que el error relativoentre el modelo y datos reportados son menores a 24%.