Análisis Numérico de Transferencia de Calor por Convección Natural y Radiación en el Vacío y en Medios Participativos

Abstract

La radiación está presente en diferentes procesos de transferencia de calor y muchas veces actúa de manera simultánea con la convección natural. Para este problema las ecuaciones de Navier-Stokes actúan de forma acoplada con la ecuación de energía y las ecuaciones de radiación. Antes de estudiar este acoplamiento, diferentes problemas test fueron analizados considerando radiación pura en el vacío y en medios participativos. Los resultados fueron comparados y validados contra datos de la literatura. Se empleó el método fvDOM (Finite Volume Discrete Ordinates Method) y el método View Factor, ambos implementados en Open- FOAM en el marco del Método de Volúmenes Finitos (FVM). Luego, se abordó un problema de convección natural pura, y finalmente se resolvió el acoplamiento entre convección natural y radiación en una cavidad cuadrada con temperatura impuesta en dos de sus paredes. Finalmente un análisis detallado de las ecuaciones que rigen estos fenómenos, condiciones de contorno y estabilidad fue realizado.