Análisis de la transferencia de calor en un recinto rectangular con placas difusivas horizontales

Abstract

En este trabajo se analiza la transferencia de calor conjugada en un recinto rectangular, calentado por debajo, con dos placas difusivas horizontales, una en la parte inferior y otra en la superior. El problema es interesante por que la convección en la cavidad interior está impulsada por la diferencia de temperatura alcanzadas por las placas. Se observan importantes variaciones de temperaturas transversales en las placas de vidrio, mientras que para placas de aluminio esta variación es mínima, debido a la alta conductividad del material. Se obtuvieron las distribuciones transversales y longitudinales de temperatura en la cavidad y en las placas, respectivamente, para distintos espesores, Ra y tipo de materiales. Para el caso de placas de vidrio, el problema de la transferencia de calor en la cavidad puede reducirse a uno de temperatura impuesta; en cambio para el aluminio a uno de flujo de calor impuesto, en cierto rango de Ra.

In this work, conjugate heat transfer in a rectangular enclosure heated from below are analyzed. In the bottom and upper walls are put diffusive narrows plates with thickness and materials different. The vertical walls are assumed to be perfectly insulated. This problem is interesting because natural convection is caused by temperature difference in the lower and upper plates. Important variations in the transversal temperature on glass plates are obtained while for aluminum plates its are minimal, due to their high conductivity. Transversal temperatures in the enclosure and longitudinal temperatures in the plates, for different Ra are obtained. The results demonstrated, for glass plates, that the heat transfer problem in cavity can considered as a imposed temperature problem however for aluminum plates the problem is a uniform heat flux to Ra<10⁵.