Convección de calor en el flujo de fluidos viscosos a través de un lecho de empaque metálico / Convective heat transfer for viscous fluid flow through a metalic

RESUMEN

Se presenta un metodología teórico-experimental para determinar los coeficientes de convección intersticial de calor promedio en el flujo de aceite a través de un lecho de empaque metálico donde el fluido no está en equilibrio térmico con la fase sólida. Los coeficientes de transferencia de calor se obtienen a través del Single Blow Transient Method, combinando los resultados experimentales en un banco de ensayo con las soluciones numéricas del modelo matemático propuesto. El sistema de ecuaciones diferenciales parciales generado en el modelo matemático es resuelto a traves de una metodología numérica basada en el método de volúmenes finitos. Este modelo numérico fue construido en el software de la Dinámica de los Fluidos computacional CFX 4.3TM y se desarrollo en coordenadas cilíndricas axisimétricas usando un esquema de diferencias centrales para aproximar los términos difusivos un esquema híbrido para los términos conectivos y un esquema totalmente implícito para implementar el régimen transitorio. Las pruebas experimentales y las simulaciones numéricas se realizaron para diferentes valores de velocidad superficial del fluido a la entrada del lecho y para diferentes valores de porosidad del medio obteniéndose que los números de Nusselt dependen en gran escala de los números de Reynolds y la porosidad del medio, concordando satisfactorimente con los resultados de investigaciones similares