Uncoupling laminar conjugate heat transfer through chebyshev polynominal

• Antonio José Bula Silvera ^[1] ; Ricardo Saulo Vásquez PADILLA ^[1]
  1. [1] Universidad de, Barranquilla, Colombia. Ciencias básicas y experimentales
• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 77, Nº. 163, 2010, págs. 160-171
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • desacoplamiento de la transferencia de calor conjugada laminar usando el polinomio de Chebysev
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• Resumen
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    El proceso de transferencia de calor conjugada para enfriamiento de una placa en estado estable ha sido resuelto considerando el fluido laminar e hidrodinámicamente desarrollado antes de entrar en contacto con la placa. El fluido es lo suficientemente profundo y permite el crecimiento de la capa límite térmica sin restricciones. Las ecuaciones de continuidad, cantidad de movimiento y energía, en el sólido y en fluido fueron adimensionalizadas. La temperatura en la interface se obtiene por medio del polinomio de Chebishev, y los resultados obtenidos fueron verificados con la solución obtenida por medio de software CFD comercial, FIDAP®.La solución ncluyo el cálculo del coeficiente de transferencia de calor, el número de Nusselt, el número de Biot, todos tanto local como promedio. La distribución de temperatura en la interface también fue obtenida

  • English

    The conjugate heat transfer process of cooling a horizontal plate at the leading edge, in steady state condition, was solved considering the fluid flowing in laminar condition and hydro dynamically developed before interacting with a heated plate. The fluid was considered deep enough to allow the growth of a thermal boundary layer with no restrictions. The conservation of mass, momentum and energy equations at the solid and fluid were converted into a non dimensional form. The heated body presents a constant heat flux at the bottom side, and convective heat transfer at the top side. The interface temperature was obtained using the Chebyshev polynomial approximation. In order to verify the results obtained using the Chebyshev polynomial approximation, the results obtained from the analytical solution for the solid, were compared with the results attained with commercial CFD software, FIDAP®. The solution considered the calculation of the local and average heat transfer coefficient, the local and average Nusselt number, the local and average Biot number, and different temperature distributions at the interface.