Modelos numéricos sencillos para el cálculo de las Regiones de Entrada Mecánica y Térmica en conductos

Abstract

Cuando un fluido es forzado a entrar en un conducto en el cual se ve confinado, se genera una región justo al inicio conocida como “Región de Entrada”. En esta zona se produce una evolución de las propiedades del fluido desde las condiciones antes de la entrada al conducto, hasta unas condiciones estables y estacionarias. El punto en el cual las condiciones pasan a ser invariables marca el final de esta región de entrada. El objetivo fundamental de este trabajo es resolver las ecuaciones que rigen el comportamiento del fluido para poder analizar la evolución de las propiedades en la región de entrada bajo distintas condiciones. Para conseguir este objetivo, se intentarán implementar de forma eficiente diferentes métodos numéricos en un entorno MATLAB. A su vez se comprobará la validez de los resultados obtenidos comparándolos con los resultados de los diferentes autores de la bibliografía.

If a fluid is forced to enter a pipe in which it is confined, a region is generated just behind the entrance known as “Entrance Region”. In this area, an evolution of the fluid properties from the status just before the entrance to a condition stable and stationary takes place. The point in which these properties become invariant determines the end of this entrance region. The main objective of this paper is to solve the equations that govern the fluid’s behavior in order to analyze the evolution of the properties in the entrance region under different conditions. To achieve that goal, we will try to use several numerical methods in a MATLAB environment. After that, the results obtained will be compared with those provided by the different authors of the bibliography in order to study their validity.