Los modelos de destilador de batea empleados hasta el presente en simulación numérica no tienen en cuenta la naturaleza del medio encerrado en el recinto ni las características fludodinámicas de la circulación en su interior. A partir de la experiencia adquirida en ensayos de visualización de flujos y medidas térmicas y de velocidad realizadas en un modelo a escala de laboratorio se propone un nuevo modelo físico para un destilador tipo batea, que contemple esas características.Current models of basin type solar stills employed in numerical simulations do not take care of the nature of the medium nor the fluiddynamic characteristics of the circulation inside it. Taken account of the experience acquired from flow visualization tests and thermal and velocity measurements performed on a laboratory scale prototype, a new physic model is proposed for a basin type solar still that take account of these characteristics.Tema 3: Energía solar, aplicaciones térmicas y químicas.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

De Paul, Irene

SEDICI - Repositorio de la UNLP

PROPUESTA DE MODELO DE UN DESTILADOR TIPO BATEA
Irene De Paul
INENCO#
Av. Bolivia 5150 - 4400 Salta
TE: 87-255424
E-mail: depaul ∂  ciunsa.edu.ar
RESUMEN. Los modelos de destilador de batea empleados hasta el presente en simulación numérica no tienen en cuenta la
naturaleza del medio encerrado en el recinto ni las características fludodinámicas  de la circulación en su interior. A partir de
la experiencia adquirida en ensayos de visualización de flujos y medidas térmicas y de velocidad realizadas en un modelo a
escala de laboratorio se propone un nuevo modelo físico para un destilador tipo batea, que contemple esas características.
Palabras claves: destilador, modelo físico, visualización de flujos.
INTRODUCCIÓN
Los modelos teóricos usuales a partir de los cuales se calcula el rendimiento de un destilador de batea no tienen en cuenta la
naturaleza del medio encerrado en el recinto ni las características fludodinámicas  de la circulación en su interior (Dunkle,
1961, Cooper, 1973, Sayigh, 1977, Duffie y Beckman 1980). En trabajos previos se analizó el comportamiento tanto térmico
como fluidodinámico de un destilador solar tipo batea con cubierta a dos aguas ensayado en los laboratorios del INENCO
(De Paul et al. 1995, 1996, 1997, 1998, 1999). Los resultados mostraron que el medio encerrado en el destilador es una
mezcla de aire, vapor de agua y agua condensada en forma de gotas, en movimiento turbulento, para todo el rango de
temperaturas de agua ensayado. El conocimiento experimental adquirido acerca del funcionamiento del destilador permite
formular un modelo físico más completo a partir del cual se pueden establecer las ecuaciones, condiciones de borde y
restricciones experimentales que rigen el funcionamiento del dispositivo (De Paul, 2000). En el presente trabajo se propone
un modelo físico basado en estas experiencias y el modelo matemático correspondiente que permita su simulación
computacional.
MODELO FÍSICO
En la descripción del modelo físico se hará referencia  a la Figura 1.
Figura 1 . Modelo físico de funcionamiento de un destilador.
Se supone el sistema funcionando en estado estacionario, en un ambiente a temperatura constante Ta, donde el agua a destilar
se calienta a potencia P constante. El volumen en el cual se plantea el análisis, en línea punteada en la Figura 1, consiste en
una mezcla de aire saturado y  pequeñas gotas de agua condensada, de masa constante M, que permanece a temperatura
promedio constante T, a presión atmosférica. Se plantea, en principio, que la mezcla encerrada en el volumen evoluciona en
el tiempo, en tres dimensiones.
                                                          
# Instituto UNSa - CONICET
y
xz qc
mc
mm, Tm
qm
qp
qw mw
P
T, M
Tw
Ta
Tc
Si bien se supone que la masa total encerrada M permanece constante, desde la superficie en contacto con el agua ingresa por
evaporación, a temperatura Tw , un caudal másico mw, mientras que sobre las cubiertas sale por condensación, a temperatura
Tc , un caudal másico mc. En estado estacionario ambos caudales son constantes, iguales al caudal de destilado medido mm .
Durante la evaporación el agua de la batea se enfría al perder calor de evaporación ; para mantener la temperatura constante
Tw se requiere suministrar una potencia de calentamiento constante P. La masa de vapor que ingresa al volumen transporta el
calor de cambio de fase qw desde la superficie del agua hacia las cubiertas de vidrio donde condensa. Sobre las cubiertas la
mezcla se enfría por convección-conducción hacia el ambiente y se calienta al liberarse calor de condensación. La masa de
agua condensada es evacuada a temperatura Tm y transporta un calor qm. El movimiento de la mezcla aire-vapor está regido
por las ecuaciones de la dinámica de fluidos correspondientes a un fluido incompresible, teniendo en cuenta el efecto de las
fuerzas de flotamiento, responsables del transporte convectivo del vapor de agua desde la superficie del agua hacia las
cubiertas.
La energía irradiada desde la superficie del agua contribuye a aumentar la temperatura de la mezcla de aire y vapor de agua, y
se puede calcular T como el promedio entre la temperatura del agua y la de la cubierta. La mezcla de aire y vapor de agua
puede considerarse un cuerpo negro a temperatura T (Mason, 1964).
En estado estacionario, la potencia total suministrada debe ser igual a la potencia total evacuada y perdida.
P = Qev + Qper (1)
La potencia evacuada está asociada a la energía que lleva la masa de agua destilada producida. La potencia térmica perdida
debe incluir las pérdidas convectivas, conductivas y radiativas hacia el ambiente.
RESULTADOS EXPERIMENTALES
Los resultados experimentales obtenidos permiten incorporar información tanto cualitativa, a partir de la visualización de
flujos, como cuantitativa, a partir de las medidas realizadas. El flujo es turbulento, lo que provoca homogeneización de la
temperatura en el interior  del volumen. Sin embargo, se observó cierto patrón de circulación global de tipo cuasiperiódico en
la experiencia. El patrón de circulación observado en el plano x-y se esquematiza en la Figura 2.
Figura 2. Patrón de circulación global en el plano x-y.
La  posición del punto de hundimiento sh a lo largo de la cubierta oscila en el tiempo con un período de 3 minutos en el caso
α = 70º y  3.75 minutos en el caso α = 45º.
Si  bien en  las  experiencias realizadas se observó un patrón global de circulación en el plano z-y, se pudo asociar esa
circulación a un calentamiento no uniforme del agua producido por una deformación de la placa de aluminio colocada sobre
el piso para homogeneizar el calentamiento. En el modelo propuesto no se tendrá en cuenta este efecto;  se supone que el
calentamiento es uniforme, y la temperatura del agua constante en toda su superficie.  Por  lo tanto no se formulan hipótesis
acerca del patrón de circulación global en el plano z-y.
Las experiencias fueron desarrolladas de modo tal que la temperatura del agua  varió entre  30 ºC   y  55 ºC.  En  este   rango,
los números de Rayleigh medidos para α = 45º variaron entre 2.8 x106 y  6.07 x106, mientras que para  α = 70º variaron entre
6.4 x105 y  1.3 x106.
Dentro del rango de temperaturas ensayado los coeficientes de transferencia térmica sobre la cara interior de las cubiertas
determinados experimentalmente, responden a las siguientes ecuaciones, en función de la temperatura del agua Tw.
H (Tw , α = 45º ) = 7.4 Tw - 124.36 W / m2 ºC (2)
H (Tw , α = 70º ) = 1.33 Tw - 18.31 W / m2 ºC (3)
La eficiencia medida, en función de la temperatura del agua, está dada por
s
sh
s= 0
α
η (Tw , α = 45º ) = 0.0035 Tw + 0.1493 (4)
η (Tw , α = 70º ) = 0.0042 Tw + 0.0111 (5)
La productividad por unidad de área de condensación, medida en cm3 / m2 ºC, en función de la temperatura del agua y del
ángulo α  está dada por
p (Tw , α ) = 0.4978 Tw α + 64.662 Tw - 14.547 α  - 1620.41 (6)
Teniendo en cuenta que en el volumen considerado hay una importante cantidad de agua en forma de vapor y pequeñas gotas,
sometida a un proceso de mezcla turbulenta,  que absorbe la radiación infrarroja, los intercambios radiativos no se producen
entre la superficie del agua y las cubiertas sino entre el agua y el medio encerrado a temperatura T, y entre el medio a T y las
cubiertas.
MODELO MATEMÁTICO
En función del modelo físico planteado se puede formular el modelo matemático correspondiente, representado por el
siguiente conjunto de hipótesis, ecuaciones y condiciones de borde.
Hipótesis
• Flujo en tres dimensiones
• Flujo incompresible
• Estado estacionario
• Ambiente a temperatura constante
• Potencia suministrada constante
• Flujo turbulento
Ecuaciones
Conservación de la masa
∇ • V = 0 (7)
Transporte de impulso
ρ D V  (8)
      D  t
Transporte de energía
  D T (9)
  D  t
Difusión de masa en un sistema binario
  D ω   (10)
  D  t
              D = difusividad del vapor de agua en aire
Aproximación de Boussinescq, en las fuerzas de volumen
ρ = ρo ( 1 - β ∂T / ∂y )               β = compresibilidad (11)
Transferencia radiativa
desde el agua qrw = σ ( εwTw4 – T4 ) (12)
hacia la cubierta qrc = σ ( T4– εcTc4) (13)
Condiciones de borde
Sobre las superficies sólidas
V = 0 (14)
Sobre la superficie del agua
= ρ g - ∇p +  µ ∇2 V µ : viscosidad
=  α ∇2 T                α = k / ρ cp      difusividad
é i
=  D ∇2 ω                ω = ρvapor / ρ
V • n = ( mw /  ρv )s (15)
T   = Tw = constante (16)
mw  = mm  = constante (17)
qw  =  - λ mw λ : calor de evaporación a Tw (18)
Sobre paredes laterales adiabáticas
qp  = 0 (19)
Sobre cubiertas
mc  = mm  = constante (20)
qc  = constante (21)
qcf  =  - λc mc λ : calor de condensación a Tc (22)
Otras consideraciones
Flujo turbulento : las componentes del campo de velocidad V en las tres direcciones son
u = U + u’ según x
v = V + v’ según y
w = W + w’ según z
siendo U, V y W los valores promedio y u’, v’ y w’ las fluctuaciones de los valores instantáneos respecto al promedio. El
campo de velocidades promedio, U y V, debe reproducir el patrón de circulación global observado ( Figura 2 ).
T = T + T’
siendo T la temperatura promedio y T’ la fluctuación de los valores instantáneos respecto al promedio.
Es importante evaluar los parámetros físicos, tanto del vapor como del agua condensada, a la temperatura correspondiente a
las condiciones en que se analiza el fenómeno.
Si bien se plantea la ecuación de difusión de masa para un sistema binario, debido al  carácter turbulento del flujo, es de
esperar que los efectos difusivos sean importantes sólo sobre las superficies sólidas y líquidas. Lo mismo se esperaría para la
difusión térmica, en particular en las proximidades de las superficies de las cubiertas. Por lo tanto es importante prestar
atención a la resolución de este sistema en las capas límites dinámica, térmica y difusiva.
El conocimiento adquirida en experiencias de visualización de flujos y medidas térmicas y de productividad realizadas en
laboratorio permiten mejorar el modelo convencional de destilador tipo batea para predecir su funcionamiento en etapas de
simulación numérica. Los modelos empleados hasta el presente no tienen en cuenta la naturaleza del medio encerrado dentro
del destilador, lo cual conduce a proponer, por ejemplo, intercambios térmicos radiativos entre la superficie del agua y las
cubiertas de vidrio. Las técnicas de visualización de flujos mostraron que el medio es una mezcla saturada de aire, vapor y
gotas de agua, semejante al se tendría en una nube, que desde el punto de vista radiativo se comporta como un cuerpo negro.
Otro aspecto importante es el carácter turbulento del flujo en el interior que impide una transferencia directa por convección
del vapor desde la superficie del agua hacia las cubiertas donde condensa: la recirculación de agua en el interior es
importante. A pesar de la turbulencia, existen patrones de circulación global, que dependen de la geometría del destilador,
que pueden tener influencia en su productividad y deben ser tenidos en cuenta en un modelo de simulación.
Las relaciones empíricas acerca de productividad, eficiencia, coeficiente de transferencia térmica sobre cubiertas y número de
Rayleigh en distintas condiciones de funcionamiento deben tenerse en cuenta considerando que las experiencias fueron
realizadas en laboratorio y que para un sistema real funcionando a la intemperie las condiciones externas serán más variables.
La validez del presente modelo sólo podrá comprobarse una vez realizada su simulación numérica y la comparación de los
resultados obtenidos a partir de ella con medidas realizadas en un sistema real.
BIBLIOGRAFÍA
• Cooper, P. I. (1973). Digital simulation of experimental solar still data, Solar Energy, 14, 451.
• De Paul, I. y Saravia, L. (1995). Visualización de flujos aplicada al estudio del movimiento convectivo del aire húmedo
en un destilador solar. En Memorias del 4o. Simposio Internacional sobre recientes avances en Mecánica y Física de
Fluidos, Kuz, V., Gratton, R., Ferreri, J. C. (Editores), pp. 129-136, La Plata, R. Argentina.
• De Paul, I., Hoyos, D. y Saravia, L., (1996). Medidas de velocidad del vapor de agua en el interior de un destilador solar
tipo batea. En  Actas 19a. Reunión de ASADES, Tomo II, pp. 07.13, Mar del Plata, R. Argentina.
• De Paul, I., D. Hoyos, L. Saravia., (1997). Productividad de un destilador tipo batea en función de diferentes parámetros.
Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente. 1, 1, pp: 97.
• De Paul, I. D. Hoyos, L. Saravia, (1998). Balance de energía y función de predicción para un destilador solar tipo batea.
Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente. 2, 1, pp :02.57.
• De Paul, I., D. Hoyos, (1998). Analysis of the thermal-fluiddynamic behaviour of a basin solar still. Actas 7º Congreso
Latinoamericano de Transferencia de Calor y Materia. Vol. IV,  pp :1005-1010.
• De Paul, I., y Hoyos, D., (1999). Comportamiento fluidodinámico de un destilador solar tipo batea con cubiertas a dos
aguas. EnergíasRrenovables y Medio Ambiente, 6, 27.
• De Paul, I. (2000). Estudio experimental de la transferencia de energía por convección natural en recintos cerrados
empleando modelos a varias escalas. Tesis Doctoral. Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de Salta.
• Duffie, J. A., Beckman W. A. (1980). Solar Engineering of  Thermal Processes, Cp. 20, J. Wiley and Sons.
• Dunkle, R. V. (1961). Solar water distillation : the roof type still and a multiple effect still. En Int. Development in Heat
Transfer, Part 5, pp. 895, Conference at Denver, USA.
• Mason, J.B. (1964).The physics of clouds. Oxford University Press.
• Sayigh, A. A. M. (1977). Solar Energy Engineering, Academic Press.
ABSTRACT – Current models of basin type solar stills employed in numerical simulations do not take care of the nature of
the medium nor the fluiddynamic characteristics of the circulation inside it. Taken account of the experience acquired from
flow visualization tests and thermal and velocity measurements performed on a laboratory scale  prototype, a new physic
model is proposed  for a basin type solar still that take account of these characteristics.


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Propuesta de modelo de un destilador tipo batea

De Paul, Irene Judith

Servicio de Difusión de la Creación Intelectual

PROPUESTA DE MODELO DE UN DESTILADOR TIPO BATEAIrene De PaulINENCO#Av. Bolivia 5150 - 4400 SaltaTE: 87-255424E-mail: depaul ∂  ciunsa.edu.arRESUMEN. Los modelos de destilador de batea empleados hasta el presente en simulación numérica no tienen en cuenta lanaturaleza del medio encerrado en el recinto ni las características fludodinámicas  de la circulación en su interior. A partir dela experiencia adquirida en ensayos de visualización de flujos y medidas térmicas y de velocidad realizadas en un modelo aescala de laboratorio se propone un nuevo modelo físico para un destilador tipo batea, que contemple esas características.Palabras claves: destilador, modelo físico, visualización de flujos.INTRODUCCIÓNLos modelos teóricos usuales a partir de los cuales se calcula el rendimiento de un destilador de batea no tienen en cuenta lanaturaleza del medio encerrado en el recinto ni las características fludodinámicas  de la circulación en su interior (Dunkle,1961, Cooper, 1973, Sayigh, 1977, Duffie y Beckman 1980). En trabajos previos se analizó el comportamiento tanto térmicocomo fluidodinámico de un destilador solar tipo batea con cubierta a dos aguas ensayado en los laboratorios del INENCO(De Paul et al. 1995, 1996, 1997, 1998, 1999). Los resultados mostraron que el medio encerrado en el destilador es unamezcla de aire, vapor de agua y agua condensada en forma de gotas, en movimiento turbulento, para todo el rango detemperaturas de agua ensayado. El conocimiento experimental adquirido acerca del funcionamiento del destilador permiteformular un modelo físico más completo a partir del cual se pueden establecer las ecuaciones, condiciones de borde yrestricciones experimentales que rigen el funcionamiento del dispositivo (De Paul, 2000). En el presente trabajo se proponeun modelo físico basado en estas experiencias y el modelo matemático correspondiente que permita su simulacióncomputacional.MODELO FÍSICOEn la descripción del modelo físico se hará referencia  a la Figura 1.Figura 1 . Modelo físico de funcionamiento de un destilador.Se supone el sistema funcionando en estado estacionario, en un ambiente a temperatura constante Ta, donde el agua a destilarse calienta a potencia P constante. El volumen en el cual se plantea el análisis, en línea punteada en la Figura 1, consiste enuna mezcla de aire saturado y  pequeñas gotas de agua condensada, de masa constante M, que permanece a temperaturapromedio constante T, a presión atmosférica. Se plantea, en principio, que la mezcla encerrada en el volumen evoluciona enel tiempo, en tres dimensiones.                                                          # Instituto UNSa - CONICETyxz qcmcmm, Tmqmqpqw mwPT, MTwTaTcSi bien se supone que la masa total encerrada M permanece constante, desde la superficie en contacto con el agua ingresa porevaporación, a temperatura Tw , un caudal másico mw, mientras que sobre las cubiertas sale por condensación, a temperaturaTc , un caudal másico mc. En estado estacionario ambos caudales son constantes, iguales al caudal de destilado medido mm .Durante la evaporación el agua de la batea se enfría al perder calor de evaporación ; para mantener la temperatura constanteTw se requiere suministrar una potencia de calentamiento constante P. La masa de vapor que ingresa al volumen transporta elcalor de cambio de fase qw desde la superficie del agua hacia las cubiertas de vidrio donde condensa. Sobre las cubiertas lamezcla se enfría por convección-conducción hacia el ambiente y se calienta al liberarse calor de condensación. La masa deagua condensada es evacuada a temperatura Tm y transporta un calor qm. El movimiento de la mezcla aire-vapor está regidopor las ecuaciones de la dinámica de fluidos correspondientes a un fluido incompresible, teniendo en cuenta el efecto de lasfuerzas de flotamiento, responsables del transporte convectivo del vapor de agua desde la superficie del agua hacia lascubiertas.La energía irradiada desde la superficie del agua contribuye a aumentar la temperatura de la mezcla de aire y vapor de agua, yse puede calcular T como el promedio entre la temperatura del agua y la de la cubierta. La mezcla de aire y vapor de aguapuede considerarse un cuerpo negro a temperatura T (Mason, 1964).En estado estacionario, la potencia total suministrada debe ser igual a la potencia total evacuada y perdida.P = Qev + Qper (1)La potencia evacuada está asociada a la energía que lleva la masa de agua destilada producida. La potencia térmica perdidadebe incluir las pérdidas convectivas, conductivas y radiativas hacia el ambiente.RESULTADOS EXPERIMENTALESLos resultados experimentales obtenidos permiten incorporar información tanto cualitativa, a partir de la visualización deflujos, como cuantitativa, a partir de las medidas realizadas. El flujo es turbulento, lo que provoca homogeneización de latemperatura en el interior  del volumen. Sin embargo, se observó cierto patrón de circulación global de tipo cuasiperiódico enla experiencia. El patrón de circulación observado en el plano x-y se esquematiza en la Figura 2.Figura 2. Patrón de circulación global en el plano x-y.La  posición del punto de hundimiento sh a lo largo de la cubierta oscila en el tiempo con un período de 3 minutos en el casoα = 70º y  3.75 minutos en el caso α = 45º.Si  bien en  las  experiencias realizadas se observó un patrón global de circulación en el plano z-y, se pudo asociar esacirculación a un calentamiento no uniforme del agua producido por una deformación de la placa de aluminio colocada sobreel piso para homogeneizar el calentamiento. En el modelo propuesto no se tendrá en cuenta este efecto;  se supone que elcalentamiento es uniforme, y la temperatura del agua constante en toda su superficie.  Por  lo tanto no se formulan hipótesisacerca del patrón de circulación global en el plano z-y.Las experiencias fueron desarrolladas de modo tal que la temperatura del agua  varió entre  30 ºC   y  55 ºC.  En  este   rango,los números de Rayleigh medidos para α = 45º variaron entre 2.8 x106 y  6.07 x106, mientras que para  α = 70º variaron entre6.4 x105 y  1.3 x106.Dentro del rango de temperaturas ensayado los coeficientes de transferencia térmica sobre la cara interior de las cubiertasdeterminados experimentalmente, responden a las siguientes ecuaciones, en función de la temperatura del agua Tw.H (Tw , α = 45º ) = 7.4 Tw - 124.36 W / m2 ºC (2)H (Tw , α = 70º ) = 1.33 Tw - 18.31 W / m2 ºC (3)La eficiencia medida, en función de la temperatura del agua, está dada porsshs= 0αη (Tw , α = 45º ) = 0.0035 Tw + 0.1493 (4)η (Tw , α = 70º ) = 0.0042 Tw + 0.0111 (5)La productividad por unidad de área de condensación, medida en cm3 / m2 ºC, en función de la temperatura del agua y delángulo α  está dada porp (Tw , α ) = 0.4978 Tw α + 64.662 Tw - 14.547 α  - 1620.41 (6)Teniendo en cuenta que en el volumen considerado hay una importante cantidad de agua en forma de vapor y pequeñas gotas,sometida a un proceso de mezcla turbulenta,  que absorbe la radiación infrarroja, los intercambios radiativos no se producenentre la superficie del agua y las cubiertas sino entre el agua y el medio encerrado a temperatura T, y entre el medio a T y lascubiertas.MODELO MATEMÁTICOEn función del modelo físico planteado se puede formular el modelo matemático correspondiente, representado por elsiguiente conjunto de hipótesis, ecuaciones y condiciones de borde.Hipótesis• Flujo en tres dimensiones• Flujo incompresible• Estado estacionario• Ambiente a temperatura constante• Potencia suministrada constante• Flujo turbulentoEcuacionesConservación de la masa∇ • V = 0 (7)Transporte de impulsoρ D V  (8)      D  tTransporte de energía  D T (9)  D  tDifusión de masa en un sistema binario  D ω   (10)  D  t              D = difusividad del vapor de agua en aireAproximación de Boussinescq, en las fuerzas de volumenρ = ρo ( 1 - β ∂T / ∂y )               β = compresibilidad (11)Transferencia radiativadesde el agua qrw = σ ( εwTw4 – T4 ) (12)hacia la cubierta qrc = σ ( T4– εcTc4) (13)Condiciones de bordeSobre las superficies sólidasV = 0 (14)Sobre la superficie del agua= ρ g - ∇p +  µ ∇2 V µ : viscosidad=  α ∇2 T                α = k / ρ cp      difusividadé i=  D ∇2 ω                ω = ρvapor / ρV • n = ( mw /  ρv )s (15)T   = Tw = constante (16)mw  = mm  = constante (17)qw  =  - λ mw λ : calor de evaporación a Tw (18)Sobre paredes laterales adiabáticasqp  = 0 (19)Sobre cubiertasmc  = mm  = constante (20)qc  = constante (21)qcf  =  - λc mc λ : calor de condensación a Tc (22)Otras consideracionesFlujo turbulento : las componentes del campo de velocidad V en las tres direcciones sonu = U + u’ según xv = V + v’ según yw = W + w’ según zsiendo U, V y W los valores promedio y u’, v’ y w’ las fluctuaciones de los valores instantáneos respecto al promedio. Elcampo de velocidades promedio, U y V, debe reproducir el patrón de circulación global observado ( Figura 2 ).T = T + T’siendo T la temperatura promedio y T’ la fluctuación de los valores instantáneos respecto al promedio.Es importante evaluar los parámetros físicos, tanto del vapor como del agua condensada, a la temperatura correspondiente alas condiciones en que se analiza el fenómeno.Si bien se plantea la ecuación de difusión de masa para un sistema binario, debido al  carácter turbulento del flujo, es deesperar que los efectos difusivos sean importantes sólo sobre las superficies sólidas y líquidas. Lo mismo se esperaría para ladifusión térmica, en particular en las proximidades de las superficies de las cubiertas. Por lo tanto es importante prestaratención a la resolución de este sistema en las capas límites dinámica, térmica y difusiva.El conocimiento adquirida en experiencias de visualización de flujos y medidas térmicas y de productividad realizadas enlaboratorio permiten mejorar el modelo convencional de destilador tipo batea para predecir su funcionamiento en etapas desimulación numérica. Los modelos empleados hasta el presente no tienen en cuenta la naturaleza del medio encerrado dentrodel destilador, lo cual conduce a proponer, por ejemplo, intercambios térmicos radiativos entre la superficie del agua y lascubiertas de vidrio. Las técnicas de visualización de flujos mostraron que el medio es una mezcla saturada de aire, vapor ygotas de agua, semejante al se tendría en una nube, que desde el punto de vista radiativo se comporta como un cuerpo negro.Otro aspecto importante es el carácter turbulento del flujo en el interior que impide una transferencia directa por conveccióndel vapor desde la superficie del agua hacia las cubiertas donde condensa: la recirculación de agua en el interior esimportante. A pesar de la turbulencia, existen patrones de circulación global, que dependen de la geometría del destilador,que pueden tener influencia en su productividad y deben ser tenidos en cuenta en un modelo de simulación.Las relaciones empíricas acerca de productividad, eficiencia, coeficiente de transferencia térmica sobre cubiertas y número deRayleigh en distintas condiciones de funcionamiento deben tenerse en cuenta considerando que las experiencias fueronrealizadas en laboratorio y que para un sistema real funcionando a la intemperie las condiciones externas serán más variables.La validez del presente modelo sólo podrá comprobarse una vez realizada su simulación numérica y la comparación de losresultados obtenidos a partir de ella con medidas realizadas en un sistema real.BIBLIOGRAFÍA• Cooper, P. I. (1973). Digital simulation of experimental solar still data, Solar Energy, 14, 451.• De Paul, I. y Saravia, L. (1995). Visualización de flujos aplicada al estudio del movimiento convectivo del aire húmedoen un destilador solar. En Memorias del 4o. Simposio Internacional sobre recientes avances en Mecánica y Física deFluidos, Kuz, V., Gratton, R., Ferreri, J. C. (Editores), pp. 129-136, La Plata, R. Argentina.• De Paul, I., Hoyos, D. y Saravia, L., (1996). Medidas de velocidad del vapor de agua en el interior de un destilador solartipo batea. En  Actas 19a. Reunión de ASADES, Tomo II, pp. 07.13, Mar del Plata, R. Argentina.• De Paul, I., D. Hoyos, L. Saravia., (1997). Productividad de un destilador tipo batea en función de diferentes parámetros.Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente. 1, 1, pp: 97.• De Paul, I. D. Hoyos, L. Saravia, (1998). Balance de energía y función de predicción para un destilador solar tipo batea.Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente. 2, 1, pp :02.57.• De Paul, I., D. Hoyos, (1998). Analysis of the thermal-fluiddynamic behaviour of a basin solar still. Actas 7º CongresoLatinoamericano de Transferencia de Calor y Materia. Vol. IV,  pp :1005-1010.• De Paul, I., y Hoyos, D., (1999). Comportamiento fluidodinámico de un destilador solar tipo batea con cubiertas a dosaguas. EnergíasRrenovables y Medio Ambiente, 6, 27.• De Paul, I. (2000). Estudio experimental de la transferencia de energía por convección natural en recintos cerradosempleando modelos a varias escalas. Tesis Doctoral. Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de Salta.• Duffie, J. A., Beckman W. A. (1980). Solar Engineering of  Thermal Processes, Cp. 20, J. Wiley and Sons.• Dunkle, R. V. (1961). Solar water distillation : the roof type still and a multiple effect still. En Int. Development in HeatTransfer, Part 5, pp. 895, Conference at Denver, USA.• Mason, J.B. (1964).The physics of clouds. Oxford University Press.• Sayigh, A. A. M. (1977). Solar Energy Engineering, Academic Press.ABSTRACT – Current models of basin type solar stills employed in numerical simulations do not take care of the nature ofthe medium nor the fluiddynamic characteristics of the circulation inside it. Taken account of the experience acquired fromflow visualization tests and thermal and velocity measurements performed on a laboratory scale  prototype, a new physicmodel is proposed  for a basin type solar still that take account of these characteristics.

http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/79068/Documento_completo.pdf?sequence=1

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