Análisis del flujo turbulento en el interior de una célula "cespa" mediante aplicación de la teoría de capa límite

Abstract

Con el objetivo de realizar un estudio del movimiento de una masa de aire en el interior de una habitación, y con el propósito de que tenga aplicación en los problemas de ventilación de edificios, se ha llevado a cabo un conjunto de experimentos en el interior de una célula CESPA, en los que ha predominado el análisis del comportamiento turbulento del flujo. En este estudio se ha tenido en cuenta la estratificación del aire en el interior, las condiciones externas, así como la geometría y tamaño de las aberturas y la influencia de las paredes y límites. Tanto la metodología como las variables manejadas, en todo el estudio, son semejantes a las utilizadas en la Capa Límite Atmosférica, debido a que los mecanismos de intercambio que tienen lugar en una habitación se pueden considerar análogos a los que ocurren en aquella, teniendo en cuenta que los límites impuestos por paredes, aberturas y obstáculos afectan de forma considerable. El trabajo se ha centrado en efectuar un estudio de los mecanismos de intercambio, entre las magnitudes físicas características de una corriente de aire, que es introducida en el interior de una habitación, teniendo en cuenta que superpuesto al efecto de transporte advectivo, se encuentra un transporte turbulento. Con este propósito se ha determinado los flujos de momento y de calor, encontrado relación entre estos flujos con la agitación turbulenta, medida mediante la intensidad de turbulencia, con la cizalla generada por la introducción de la masa da aire en forma de chorro y con los productos adimensionales que caracterizan el flujo. Así mismo, se han obtenido las escalas predominantes que dependen de las condiciones de contorno existentes y el intervalo espectral donde la transferencia energética en forma de cascada de remolinos, siguiendo la teoría de Kolmogorov, no depende de factores externos y encontrando una analogía con el subrango inercial definido en la Capa Límite Atmosférica. Los límites de este subrando determinados a través de la escala integral y la escala de Kolmogorov, dependiente de la energía cinética de disipación, también han sido claramente identificados