Modelo de simulación para convección mixta laminar entre placas paralelas verticales

Abstract

El propósito de este trabajo fue determinar la distribución de temperatura de un fluido bajo la acción de convección mixta, entre placas paralelas verticales con temperaturas superficiales uniformes. El régimen del fluido es laminar y se consideran propiedades termo físicas constantes (a excepción de la densidad). El modelo matemático esta cons tituido por las ecuaciones de continuidad, de cantidad de movimiento y de energía. Las ecuaciones que constituyen el modelo matemático fueron discretizadas mediante el método de Volúmenes Finitos con Esquema Híbrido. Se obtuvo la solución del planteamiento utilizando una modificación del algoritmo SIMPLER (Patankar, 1980), y por medio de la aplicación del algoritmo de matriz tridiagonal se resolvió el sistema discreto de ecuaciones resultantes, mediante el recorrido alterno en dirección horizontal y vertical de la malla de cálculo. Los parámetros adimensionales utilizados fueron los números de: Reynolds (Re), Prandtl (Pr), Grashof (Gr) y Eckert (Ec). El algoritmo de cálculo desarrollado fue codificado mediante el lenguaje de computación FORTRAN 77. Para la implantación del código computacional se desarrolló una interfase aplicando el programa MATLAB que permite automatizar la representación gráfica de los resultados obtenidos. Para la validación de los resultados numéricos, se compararon los resultados obtenidos con una correlación semi empírica establecida en iguales condiciones y características a las usadas en este trabajo. Lo resultados obtenido muestran que el modelo desarrollado describe adecuadamente la convección mixta laminar entre placas paralelas verticales.