Conveccion Y Transferencia De Calor Conjugada En Un Apilamiento De Recintos.

Abstract

En un trabajo precedente (Aramayo et al., 2004) se ha estudiado el problema de
convección natural conjugada en dos cavidades trapezoidales apiladas, separadas por una placa, en
el caso de que el flujo de calor es aplicado en el fondo del apilamiento. Se prestó particular
atención a la modelización de la placa separadora.
En este trabajo se modeliza un apilamiento de cuatro cavidades, cuyas secciones transversales son
trapezoidales. Los laterales del apilamiento son adiabáticos. La temperatura en la base del
apilamiento es mayor que la de su parte superior. Entre cavidades existen placas conductoras
inclinadas. El problema es interesante porque la convección en las cavidades interiores está
impulsada por la temperatura de las placas separadoras, que a su vez, dependen de la transferencia
global a través del apilamiento. El estudio se realiza para un rango de números de Rayleigh entre
1 – 108, para una razón de aspecto A=0.2. En este rango, el Rayleigh local en las cavidades es del
orden de 104. Se presentan los patrones de temperatura, de flujo y de velocidad en los recintos y
distribución de temperatura en las distintas superficies de la placa de separación. Se analiza la
influencia de la resistencia térmica de las placas separadoras en el establecimiento del patrón de
flujo y sus características en las cuatro cavidades. Se presta particular atención a las placas
separadoras ubicadas en el centro del dominio de cálculo, ya que su distribución de temperatura
dependerá principalmente del tipo de flujo alcanzado en los recintos adyacentes a la misma. Se
estudia también el salto de temperatura que se establece en los recintos y en las placas separadoras.
Para Ra=4´105 se observa que, si las cuatro cavidades y las tres placas separadoras se ven como
resistencias térmicas, la resistencia térmica de los recintos ajusta su valor (a través del Rayleigh
local) de manera que la diferencia de temperatura por resistencia es igual para todas ellas, tomado el
valor de 1/7.