Resumen

JIMENEZ-ISLAS, H. et al. Estudio numérico de la convección natural en una cavidad cuadrada en 2-D con interfase fluido-medio poroso y generación de calor. Rev. Mex. Ing. Quím [online]. 2009, vol.8, n.2, pp.169-185. ISSN 1665-2738.

Se estudió numéricamente el fenómeno de convección natural bidimensional en una cavidad cuadrada que contiene dos regiones horizontales formadas por un fluido homogéneo y un medio poroso isótropo, el cual presenta generación de calor. Para la modelación, se utilizó el enfoque de dominio simple con un parámetro binario para que las ecuaciones de momentum y de energía tengan validez en todo el dominio. Las ecuaciones de transporte se discretizaron mediante colocación ortogonal y el sistema de ecuaciones algebraicas que se genera se resuelve con el método de Newton. Las simulaciones se hicieron para números de Rayleigh entre 10³ y 10⁶; para valores de la fuente de calor (S₀) de 0, 10, 30 y 50; para números de Darcy de 10^-4, 10^-6 y 10^-8 y para posiciones de la interfase medio poroso-fluido entre 0 < Yp < 1, considerando el número de Prandtl igual a 0.71, analizando su efecto sobre las líneas de flujo, isotermas y el número de Nusselt. Además, se comparó este método con resultados publicados previamente, obteniendo buena concordancia. Los resultados indican que el enfoque de dominio simple es una buena aproximación para predecir el flujo entre las dos fases, sin la necesidad de especificar condiciones interfaciales.

Palabras llave : interfase fluido-medio poroso; colocación ortogonal; enfoque de un solo dominio.

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