Transferencia de Calor en Cavidades Trapezoidales: Efecto de Separación e Inclinación de Paredes Activas

Resumen

Este trabajo presenta un análisis numérico de la convección natural en cavidades trapezoidales, caracterizadas por dos paredes verticales aisladas y dos paredes activas inclinadas simétricamente. La diferencia de temperatura varía entre 1ºC y 30ºC, mientras que la base menor del trapecio entre 0,03 m y 0,07 m. Para cada valor de la base menor, las paredes inferior y superior se inclinan de 0º a 30º, lo que provoca un incremento en la base mayor a medida que aumenta el ángulo de inclinación. En un estudio previo, se analizó esta configuración con una base menor fija de 0,05 m. En el presente trabajo, se exploran distintos valores de la base menor para evaluar el efecto de la separación de las paredes activas en la transferencia de calor. Los resultados muestran que, a medida que aumenta el ángulo de inclinación, el número de celdas convectivas disminuye. Además, según el valor de la base menor, se pueden distinguir dos tipos de flujo: multicelular y unicelular, este cambio de flujo ocurre a un ángulo crítico. Por otro lado, se han obtenido dos correlaciones de tipo potencial entre los números de Nusselt y Rayleigh, cada una empleando diferentes longitudes características y mostrando un ajuste satisfactorio.