Estudio técnico-experimental de la transferencia de calor turbulenta en una cavidad ventilada con una fuente interna de calor

Abstract

Los estudios térmicos en habitaciones ayudan a tomar mejores decisiones en cuanto al diseño y optimización de la ventilación en oficinas, casas y en general en cualquier lugar cerrado habitado por humanos para lograr condiciones de confort con el menor consumo de energía. En este trabajo se presentará la construcción e instrumentación de una cavidad ventilada de 1 x 1 x 1 m3, con una fuente interna de calor (paralelepípedo de 0.60 m de altura y sección transversal de 0.30 x 0.30 m). También se mostrarán los resultados de las corridas experimentales realizadas en dicha cavidad considerando: (a) 3 diferentes configuraciones de entrada y salida de aire, (2) dos velocidades de entrada de aire y (c) dos potencias térmicas de la fuente de calor. Los resultados experimentales fueron aprovechados para la validación de los modelos de turbulencia disponibles en el software de CFD Fluent 6.3. Una vez realizada la validación se procedió a realizar la simulación numérica de una habitación a escala real con una persona en el interior, utilizando Fluent. Se analizó el efecto de (a) posiciones de entrada y salida de aire y (b) la velocidad de entrada, sobre el campo de temperatura, el movimiento de aire en el interior y los coeficientes de transferencia de calor.