Estudio sobre la solución del problema de transferencia de calor por convección en un cuerpo tipo cuña

Abstract

Este trabajo plantea y describe el modelamiento matemático, el algoritmo computacional y la solución numérica del problema de transferencia de calor por convección, en el caso de un flujo exterior sobre un cuerpo tipo cuña. La descripción de la solución permite, desde la didáctica, explicar la brecha que se tiene entre la formulación del problema y las correlaciones presentadas en la literatura a nivel de ingeniería, fomentando el conocimiento de las herramientas y el procedimiento para el desarrollo de modelos en un tema amplio y complejo como lo es la determinación del coeficiente de transferencia de calor por convección. A partir de las ecuaciones fundamentales del transporte de masa, cantidad de movimiento y energía, se incorporan las consideraciones particulares de la física del fenómeno, con el fin de simplificar el modelo matemático del problema. Seguidamente, se presenta el método numérico utilizado y el algoritmo computacional desarrollado para la solución de las ecuaciones simplificadas de cantidad de movimiento y energía. La aplicación a un caso particular permite la obtención de las correlaciones entre los números adimensionales, la validación de la metodología de cálculo y la comparación de los resultados con las aproximaciones empleadas en la literatura clásica