Convección natural asociada a pozas de enfriamiento por aspersión

Las pozas de enfriamiento por aspersión son intercambiadores de calor de tipo evaporativo de contacto directo agua-aire. Así, agua de proceso a alta temperatura se enfrla mediante la aspersión en pequeñas gotas, consiguiendo un aumento considerable del área de transferencia de calor y masa, resultando en una mayor cantidad de energía que las gotas entregan al aire debido al efecto convectivo y al calor latente de vaporización de la masa de agua que se evapora. Las transferencias que se producen alteran la temperatura y humedad del aire circundante, dando origen a fuerzas de empuje que inducen a una convección natural de aire en la poza de aspersión. En otro trabajo de los autores (10) se estudia este efecto, considerando que la convección natural inducida es conocida, con ello se consigue una considerable simplificación del problema planteado. En el presente trabajo no se considera esta simplificación, y el estudio se realiza acoplando numéricamente las ecuaciones de continuidad, transporte de momemtum y la ecuación de Poisson, para el campo dinámico y las ecuaciones de transporte de energfa y transporte de masa para los campos térmico y másico. Ambos campos están ligados principalmente a través de la fuerza de empuje del aire caliente y hlímedo que atraviesa la zona de aspersión, como también de las propiedades del aire. Se presenta el estudio, modelación y resolución numérica de tipo discreta de una poza cilíndrica, atendiendo las ventajas que este tipo de coordenadas presenta para el modelo. El sistema de ecuaciones álgebra diferencia/no lineal resultante, se resuelve por el método numérico de diferencias finitas