Simulación Numérica de la Radiación Térmica con Dispersión Anisotrópica de Mie Mediante el Método de los Volúmenes Finitos

Abstract

En este trabajo se ha simulado numéricamente un proceso de transferencia de calor por radiación térmica en una placa plana rellena con un medio de partículas que absorbe, emite y dispersa anisotrópicamente la radiación térmica. Se ha desarrollado un modelo y un código computacional basado en el acople del método de los volúmenes finitos y la teoría de la dispersión de Mie, para evaluar la función de dispersión. Se han utilizado cuatro funciones de dispersión, las cuales fueron calculadas usando (i) la expansión en serie de los polinomios de Legendre y (ii) resolviendo las ecuaciones de Mie. Los resultados fueron comparados con los únicos resultados disponibles, donde se analizaron dos situaciones radiantes utilizando el método de las ordenadas discretas para resolver la ecuación de la transferencia radiante y la expansión en serie de los polinomios de Legendre para calcular la función de dispersión. En este trabajo se estudian estas dos configuraciones, se analiza la influencia de los parámetros térmicos y de las diferentes funciones de dispersión en el flujo de calor, se calculan los errores absolutos y relativos, y se efectúan las comparaciones respectivas.