Estudi expermiental de la transferéncia de calor en fluxos de convecció natural. Aplicación de la termografía de cristalls líquids

Resumen

Esta tesis se ha escogido el flujo de convencción natural externo en superficies horizontales calentadas por la cara superior y el flujo de convección natural de Rayleigh en cavidades calentadas y enfriadas laterlamente y limitadas por dos cilindros verticales y concéntricos. Se aplica también la técnica experimental de termografía de cristales líquidos para medir temperatura de forma cuantitativa. El trabajo en superficies horizontales clalentadas por la cara superior tienen su punto de mira en aplicaciones futuras en diseños de circuitos impresos. En este estudio, se ha aumentado el conocimiento disponible sobre la velocidad de transporte de calor en estas superficies; situación de especial importancia en el enfriamiento de circuitos electrónicos. Una revisión bibliográfica ha demostrado que este problema aún no está completamente caracterizado y por tanto se ha estudiado, en una primera etapa, la situación más simple de placas horizontales rectangulares y, a continuación, se han analizado geometrías complejas. Para las superficies rectangulares se ha seleccionado un intervalo, y unas relaciones de aspecto . Para estas condiciones se ha determinado una correlación experimental independiente de la relación anchura/longitud. Con la ayuda de cálculos 2 D y 3 D se han evaluado, también, los perfiles de temperatura y flujo de calor superficiales para placas de cobre y acero inoxidable, y se han visualizado las estructuras y flujo de calor superficiales para placas de cobre y acero inoxidable, y se han visualizado las estructuras de flujo. Se han constrastado los resultados experimentales con soluciones numéricas de las ecuaciones de transporte. Para superficies complejas, se ha evaluado el efecto de la geometría en relación con la eficacia de la transferencia de calor, comparando configuraciones aisladas con otras que no lo están.