Convección Natural en Cavidades con Pared Superior Horizontal e Inferior Inclinada

Abstract

El objetivo del presente trabajo es extender un estudio realizado en cavidades tipo ático (pared inferior horizontal calentada y pared superior inclinada enfriada), en lo relacionado tanto al comportamiento del flujo en el interior de la cavidad, como a las correlaciones entre el número de Rayleigh (Ra) y Nusselt (Nu). La geometría consiste en dos paredes verticales aisladas, una pared inferior calentada inclinada y una pared superior enfriada horizontal (geometría invertida). La inclinación de la pared inferior varía de 0º a 30º, en tanto que la diferencia de temperatura entre las paredes inferior y superior, entre 1ºC y 30ºC. En todos los casos simulados se ha obtenido dos tipos de flujos: multicelular y unicelular. Para ángulos menores a un valor crítico el flujo es multicelular; mientras que, para ángulos mayores, el flujo es del tipo unicelular. Los resultados numéricos obtenidos muestran que, para los distintos saltos de temperatura, a medida que aumenta el ángulo de inclinación el número de celdas convectivas disminuye. Para una cavidad tipo ático se ha encontrado que la longitud característica que describe el mecanismo de transferencia de calor multicelular, se distingue por disminuir a medida que aumenta el ángulo de inclinación. En el presente trabajo, se analiza si esta longitud sigue describiendo el comportamiento de flujo obtenido para la geometría invertida.