Análisis Numérico de la Convección Mixta en un Conducto Horizontal de Sección Rectangular Tridimensional que Encierra un Escalón

Abstract

*autor a quien debe ser dirigida la correspondencia ResumenSe realiza un estudio sobre la convección mixta para flujo laminar sobre un conducto horizontal que encierra un escalón. Las ecuaciones de momento y energía se discretizan usando la técnica de los volúmenes finitos. Se utiliza el algoritmo SIMPLE para enlazar los campos de velocidad y presión en el dominio computacional. La influencia de las fuerzas de flotación (Ri=3) sobre los campos de velocidad y de temperaturas, se simulan para un flujo de aire y un número de Reynolds constante (Re=200) y los resultados se comparan con los de flujo a convección forzada (Ri=0). Los resultados mostraron que las zonas de recirculación adyacentes al escalón, se ven reducidas cuando se consideran las fuerzas de flotación. Se concluye que el flujo es altamente tridimensional. Palabras clave: simulación numérica, convección mixta, convección forzada, algoritmo SIMPLE Numerical Analysis for a Mixed Convective Flow Over a Tri-Dimensional Horizontal Backward-Facing Step AbstractLaminar mixed convection over a backward-facing step is studied and presented in this work. A finite volume discretization technique is used to solve the momentum and energy equations. The SIMPLE algorithm is used to link the pressure distribution and velocity field inside the computational domain. The buoyancy forces affecting the velocity and temperature distributions are simulated for constant air flow and constant Reynolds number (Re=200) for a mixed convective flow (Ri=3) and the results are compared with those of pure force convective flow (Ri=0). The results indicate that the re-circulation zones at the vicinity of the back step are reduced if the buoyancy effects are considered. It is concluded that the flow is highly tridimensional.