Conveccion Natural Conjugada En Recintos Trapezoidales Apilados.

Abstract

En un trabajo reciente (Esteban, Aramayo y Cardón1) hemos estudiado la
convección natural en recintos triangulares enfriados por la cara superior, configuración
típica de desalinizadores de tipo batea. En estos recintos la condición de borde que controla
el flujo se impone sobre las paredes inferior y superior del recinto.
En desalinizadores de tipo regenerativo de múltiple efecto se usa un apilamiento de bateas
(que modelamos bidimensionalmente como recintos trapezoidales), separadas entre ellos por
un vidrio. En la parte inferior de cada etapa se evapora agua que luego se condensa en la
parte superior. El calor de condensación eliminado en la parte superior de una etapa se
reutiliza para evaporar más líquido en la parte inferior de la etapa siguiente. En la superficie
de separación (usualmente de vidrio) la temperatura está controlada por los flujos
convectivos de las etapas adyacentes. En este trabajo se estudia el flujo convectivo en ambos
recintos acoplados por la conducción en el vidrio. Los recintos se discretizan con el método
de volúmenes de control y se resuelve sobre ellos las ecuaciones de Navier Stokes bajo la
aproximación de Bousinesq, la conservación de la masa y la conservación de la energía. Las
ecuaciones se resolvieron sobre redes ortogonales cartesianas.
En la zona del vidrio se impone una viscosidad elevada de manera de bloquear el
movimiento. Se ha discretizado el vidrio con un número pequeño de volúmenes de control y
se ha impuesto una conductividad térmica tal que la resistencia térmica del volumen de
control sea igual a la que corresponde al vidrio, cualquiera sea el espesor de este.