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Ramón-Prieto, C.; Xamán-Villaseñor, J.; Álvarez-García, G.; Noh-Pat, F.
Análisis de la transferencia de calor en una cavidad ventilada con una pared
conductora de calor
Ingeniería Mecánica. Tecnología y Desarrollo, vol. 2, núm. 4, marzo, 2007, pp. 129-138
SociedadMexicana de Ingeniería Mecánica
Distrito Federal, México
Disponible en: http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=76816763003

Ingeniería Mecánica. Tecnología y Desarrollo
ISSN (Versión impresa): 1665-7381
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México

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INGENIERÍA MECÁNICA
TECNOLOGÍA Y DESARROLLO
Fecha de recepción:
Fecha de aceptación:

5-10-06
8-02-07

Vol. 2 No. 4 (2007) 129 - 138

Análisis de la transferencia de calor en una cavidad
ventilada con una pared conductora de calor
Ramón-Prieto C1., Xamán-Villaseñor J., Álvarez-García G. yNoh-Pat F.
Departamento de Ingeniería Mecánica-Térmica,
Instituto Tecnológico de Veracruz (ITV),
Miguel Angel de Quevedo 2779, Veracruz, Veracruz, C.P. 91860, México.
Tel/Fax: (229) 934-2279, E-mail: cease25@hotmail.com
1

Departamento de Ingeniería Mecánica-Térmica,
Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico (Cenidet),
Prol. Av. Palmira s/n. Col. Palmira. Cuernavaca, Morelos,C.P. 62490, México.
Tel. y Fax (777) 3-12-76-13, E-mail: jxaman@cenidet.edu.mx, gaby@cenidet.edu.mx y fnohpat@yahoo.com

ABSTRACT
Conjugate mixed convection and conduction heat transfer in a ventilated square cavity is studied numerically using the 2-D steady
state Navier-Stokes equations. All the walls were considered adiabatic except for the right vertical wall which is an opaque wall,which has a small air opening at the bottom side. Constant heat flux is assumed to be supplied on this wall and it exchanges heat
by convection and radiation to the exterior and by convection to the interior of the ventilated square cavity. To allow the exit of
the air flow, there is opening at the top of the left vertical wall. Two cases were considered respect to the size of the relative
heightof the openings: Hi=Hy/4 and Hi=Hy/8. The conservation equations of mass, momentum and energy were solved using the
finite volume method for Rayleigh numbers in the range of 104 ≤ Ra ≤ 107 and Reynolds number in the range of 50 ≤ Re ≤ 600. The
implemented computational code was verified by reducing it to one case reported in the literature, the comparison is considered
very good agreement. Thevelocity and temperature field for the two cases analyzed were reported. In order to provide useful
information for the mixed convection heat transfer in ventilated square cavities, the Nusselt number correlations were determined
for all the two cases.

RESUMEN
Las ecuaciones gobernantes en estado permanente (2-D) para la transferencia de calor conjugada (convección mixta y conducción)
enuna cavidad ventilada son estudiadas numéricamente. Todas las paredes de la cavidad fueron consideradas adiabáticas
excepto la pared vertical derecha, la cual es una pared opaca con una abertura en la parte inferior. Un flujo de calor constante
es suministrado sobre la pared opaca, la cual intercambia energía por convección y radiación hacia el exterior y por convección
hacia el interior de lacavidad ventilada. La salida del flujo de aire de la cavidad se realiza por una abertura en la región superior
de la pared vertical izquierda. Dos casos son analizados respecto a la altura relativa de la aberturas: Hi=Hy/4 y Hi=Hy/8. Las
ecuaciones de conservación de masa, momentum y energía fueron resueltas por el método de volúmenes finitos para un número
de Rayleigh de 104 ≤ Ra ≤ 107 y un...