Estudio de la longitud característica para convección natural multicelular en geometrías trapezoidales

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo complementar el realizado en una investigación, en la que quedó planteada la necesidad de determinar la longitud que caracteriza la transferencia de calor en convección natural multicelular, en un recinto trapezoidal. En el trabajo mencionado, se estudió numéricamente las características del flujo y la transferencia de calor, en un recinto trapezoidal con lados laterales verticales, base horizontal y lado superior inclinado. Se determinó que los patrones de flujo y la transferencia de calor, dependen del salto de temperatura impuesto entre la pared inferior y superior, como así también del ángulo de inclinación de la pared superior. Además, se encontraron dos tipos de comportamientos, uno unicelular y otro multicelular. Al obtener la correlación entre el número de Nusselt en función del número de Rayleigh, calculados en términos de la altura máxima del recinto, se obtuvo una correlación apropiada para el régimen unicelular; sin embargo, para los datos correspondientes al régimen multicelular, la correlación obtenida no describe la física del problema observado. En el presente trabajo, se proponen distintas longitudes características, para el régimen multicelular, encontrándose una que describe mejor el estudio teórico del problema.