Simulación del Depósito de Escarcha en Superficies Frías

• Jorge A. Gatica ^[1] ; Vicente A. Pita ^[1] ; Nisio de C. Lobo ^[2]
  1. [1] Universidad del Bío-Bío

     Universidad del Bío-Bío

     Comuna de Concepción, Chile

     
  2. [2] Universidade Federal do Rio de Janeiro

     Universidade Federal do Rio de Janeiro

     Brasil

     
• Localización: Información tecnológica, ISSN-e 0718-0764, ISSN 0716-8756, Vol. 20, Nº. 2, 2009, págs. 113-126
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Simulation of Frost Deposit in Cold Surfaces
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• Resumen
  • español

    Se presenta un código computacional que simula la formación y crecimiento de escarcha sobre una placa mantenida a baja temperatura, por ablimación del vapor de agua de una corriente de aire húmedo que fluye sobre ella. La modelación se basa en ecuaciones de conservación de masa, energía, cantidad de movimiento y especies aplicadas a la escarcha, mezcla aire-vapor e interfase aire-escarcha. El sistema de ecuaciones resulta no lineal acoplado por la fracción volumétrica del hielo, que es calculada iterativamente. El modelo es validado frente a datos experimentales, permitiendo reproducir la evolución de propiedades termofísicas de la escarcha formada y predecir comportamientos para otras condiciones de operación. Los resultados revelan mejor concordancia con datos experimentales que la obtenida por otros autores, y levemente inferior a la del modelo de sobresaturación.

  • English

    The development of a computational code that simulates the formation and frost growth on a cool plate, for the vapor-water ablimation of a humid air current that flows on it, is presented. The numeric modeling is based on the conservation equations of mass, energy, momentum and species applied to the frost, air-vapor mixtures and air-frost interface. The system of equations is not linear and is coupled by the ice volumetric fraction which is calculated by iteration. The model is validated by comparing the numerical results with experimental data, reproducing the thermophysical properties evolution of the frost formed and predicting the behavior for other operating conditions. The results reveal better agreement with experimental data that those obtained by other authors, and slightly inferior to that of the supersaturation model.