Transferencia de Calor en el Régimen de Transición Laminar-Turbulento en Canales Rectangulares para Reynolds Moderados

Abstract

En el presente trabajo se estudia la transferencia de calor en el régimen de transición espacial laminar-turbulento en canales rectangulares angostos mediante experimentos numéricos usando simulación numérica directa (DNS). Para este fin se utilizó el código Incompact3D que resuelve las ecuaciones de Navier-Stokes con transporte de un escalar pasivo (en este caso la temperatura). El flujo se inestabilizó utilizando la inestabilidad tipo K, la cual está compuesta por ondas de Tollmien-Schlichting y por un par de ondas oblicuas. Se muestran resultados para el número de Nusselt local para Re = 5000 y 4200 con Pr = 1, y para la condición de temperatura de pared uniforme. Este coeficiente muestra una zona laminar a la entrada del canal, seguida por una región de intermitencia en donde el coeficiente crece alcanzando un pico en la transferencia de calor para finalmente decaer hacia un valor correspondiente a un flujo turbulento completamente desarrollado.