Análisis De La Transferencia De Calor en Un Calentador Solar, Utilizando CFD (original) (raw)

2011

Abstract

En el presente trabajo se muestra el análisis de la transferencia de calor en un calentador solar de agua de tubos al vacío de uso doméstico, para lo cual se utilizó un programa comercial de dinámica de fluidos computacional (CFD) para resolver las ecuaciones gobernantes en el dominio de solución del modelo que describen la distribución de temperaturas y las líneas de corriente del flujo. El calentador solar fue sometido a la condición de operar bajo la presión generada por una columna de agua en un tanque de almacenamiento, tal como se instalan dichos dispositivos comercialmente. Se usó una carga solar constante de 500 W/m2 incidente en toda la superficie exterior del tubo colector solar el cual cuenta con una inclinación de 20° con respecto a la horizontal. Se implementó una malla estructurada hexaédrica para el dominio de solución. Las propiedades del fluido fueron referidas al cambio en la temperatura del mismo mediante el uso de regresiones polinomiales con el fin de hacer variar todas ellas en función del calentamiento sufrido en el fluido a lo largo de la exposición al sol despreciando de esta manera la aproximación de Boussinesq. Se pudo observar la creación de “loops” o remolinos a lo largo del tubo colector, mismos que caracterizan la presencia de flujo termosifónico en el sistema.

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