Efecto de la carpeta de Sierpinski en el desarrollo de la capa límite hidrodinámica y térmica de una aleta cuadrada bajo convección natural

Chávez Martínez, Rafael, Torres Bárcenas, Aram, Vargas Domínguez, Roberto Alejandro, Debernardi Aguirre, Carlos Arturo y Solorio Ordaz, Francisco Javier(2022) .Efecto de la carpeta de Sierpinski en el desarrollo de la capa límite hidrodinámica y térmica de una aleta cuadrada bajo convección natural. XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica.En: Universidad Politécnica de Madrid. (2022-11-22)

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Título de la Conferencia XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica
Fecha de inicio de la Conferencia 2022-11-22
Fecha fín de la Conferencia 2022-11-24
Lugar de la Conferencia Universidad Politécnica de Madrid
Fecha de presentación de la Ponencia 2022
Titulo Efecto de la carpeta de Sierpinski en el desarrollo de la capa límite hidrodinámica y térmica de una aleta cuadrada bajo convección natural
Autor(es) Chávez Martínez, Rafael
Torres Bárcenas, Aram
Vargas Domínguez, Roberto Alejandro
Debernardi Aguirre, Carlos Arturo
Solorio Ordaz, Francisco Javier
Materia(s) Ingeniería Mecánica
Resumen El presente trabajo tiene por objetivo estudiar experimentalmente el flujo convectivo generado por cuatro aletas cuadradas de cobre en las que se maquinaron perforaciones a tres de ellas siguiendo el patrón de las tres primeras iteraciones del fractal carpeta de Sierpinski. Los experimentos se desarrollaron suministrando a la base de las aletas tres potencias diferentes. Se utilizó la técnica de velocimetría por imágenes de partículas para medir los campos de velocidad y la técnica Schlieren para visualizar los gradientes de temperatura. Los resultados muestran que, a mayor potencia suministrada, mayor velocidad del flujo convectivo, y aumento del espesor de las capas límite hidrodinámica y térmica. Así mismo, al incrementar la iteración del fractal, el área de intercambio de calor entre la aleta y el aire disminuye, y la velocidad y la temperatura en las capas límite también disminuyen. Se observó la forma en que las perforaciones perturban ambas capas límite.
Abstract The present experimental work is aimed to study the convective flow generated on the surface of four squared copper fins. Three of them were manufactured according to the first iterations of the fractal Sierpinski carpet. Experiments were carried out for three different input power at the base of the fins. The particle image velocimetry and the Schlieren technique were used to measure the velocity fields and the temperature gradients respectively. Results shown the higher input power is, the higher the velocity in the hydrodynamic boundary layer, and the thicker the hydrodynamic and the thermal boundary layer. On the other hand, the heat interchange area between the fin and air diminishes as the fractal iteration increase, having as consequence lower velocities in the hydrodynamical boundary layer and lower temperature gradients in the thermal boundary layer. The form in wish the perforations disturb the flow is investigated.
Palabra clave aleta fractal
capa límite
PIV
Schlieren
Editor(es) Universidad Nacional de Educación a Distancia (España)
Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica
Fecha 2022
Formato application/ms-word
Identificador bibliuned:congresoCIBIM-2022UPMEspana-Rchavez
https://doi.org/10.5944/bicim2022.239
http://e-spacio.uned.es/fez/view/bibliuned:congresoCIBIM-2022UPMEspana-Rchavez
Idioma spa
Versión de la publicación publishedVersion
Nivel de acceso y licencia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
info:eu-repo/semantics/openAccess
Tipo de recurso conferenceObject
Tipo de acceso Acceso abierto

 
Versiones
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Creado: Wed, 25 Jan 2023, 23:05:06 CET