ANÁLISIS NUMÉRICO DEL COMPORTAMIENTO DEL AIRE EN UN SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE AIRE ACONDICIONADO EMPLEANDO LOS MODELOS DE TURBULENCIA k-e, RNG k-e Y EL MODELO DE LAS TENSIONES DE REYNOLDS

Abstract

RESUMENEn la presente investigación se empleó el método de los volúmenes finitos para simular numéricamente el comportamiento termofluidodinámico del aire en un sistema de distribución de aire acondicionado. Se describió el modelo matemático que rige el comportamiento del flujo de aire en el conducto de distribución y el sistema de ecuaciones obtenido fue cerrado mediante la aplicación un modelo de turbulencia o cierre: para ello se emplearon de forma individual el modelo k-, el modelo RNG k-y el modelo de las tensiones de Reynolds. Fueron simulados tres casos de estudio y los resultados obtenidos de esas simulaciones indican que el modelo k-presenta un mejor comportamiento numérico en el problema simulado, generando menores residuos en las variables de flujo y un menor costo computacional.Palabras clave: Modelo de turbulencia, volúmenes finitos, sistema de distribución de aire acondicionado. Venezuela. E-mail: rmedgar5@cantv.net ABSTRACT In this investigation the finite volumes method was used to numerically INTRODUCCIÓNLos flujos turbulentos están caracterizados por la presencia de campos de velocidad fluctuantes. Esas fluctuaciones mezclan las cantidades de transporte de momento, energía y concentración de especies, y causan que las cantidades transportadas también fluctúen. Como esas fluctuaciones pueden ser de pequeña escala y alta frecuencia, su simulación directa es muy costosa en cálculos prácticos de ingeniería. Para resolver este inconveniente las ecuaciones gobernantes instantáneas (exactas) pueden ser promediadas en el tiempo y en el espacio, obteniendo como resultado un conjunto de ecuaciones modificadas que son computacionalmente menos costosas de resolver. Estas ecuaciones modificadas contienen variables adicionales, las cuales deben ser resueltas en términos de cantidades conocidas mediante la aplicación de modelos de turbulencia.La selección del modelo de turbulencia en un determinado caso dependerá de consideraciones como la física abarcada en el flujo, la práctica establecida para un tipo de problema en específico, el nivel de exactitud requerido, los recursos

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“…Donde Q es caudal de aire, h TV altura de presión total a entregar por el ventilador y g aceleración de la gravedad. La modelación del sistema de transporte de aire en [8] emplea el método de los volúmenes finitos para evaluar el comportamiento del termofluido dinámico del aire en un sistema de distribución. Donde el sistema de ecuaciones obtenido es el resultado de la aplicación un modelo de turbulencia k-e, el modelo RNG k-e (renormalización con la teoría de grupo) y el modelo de las tensiones de Reynolds.…”