Abstract:
Este artículo se trata de una evaluación de modelos de turbulencia para la predicción de la pérdida de presión y el
coeficiente de transferencia de calor durante el flujo de refrigerantes con bajo GWP en el interior de microcanales. En
este estudio, características de mecánica de fluidos y transferencia de calor se simulan incorporando condiciones de
flujo turbulento en un microcanal circular de 1.1 mm de diámetro. Los modelos de turbulencia con las formulaciones k -
ε y k - ω son evaluados para números de Reynolds hasta 10000 y son implementados computacionalmente en el
software OpenFoam. Los perfiles de velocidad, factores de fricción y números de Nusselt son calculados y analizados
en función de variables paramétricas. Los resultados numéricos son validados con métodos de predicción analíticos y
con datos experimentales medidos en trabajos previos para flujos de R134a, R1234fy, R1234ze(E) y R600a. La
variación de la caída de presión y coeficiente de transferencia de calor convectivo son analizados de acuerdo al efecto al
tipo de fluido y al modelo de turbulencia empleado. Los resultados indican que los modelos describen cualitativamente
el comportamiento del flujo y la transferencia de calor en condiciones de turbulencia. Cuantitativamente, los modelos
Low-Re k -ε, k - ω estándar y k - ω SST presentan mejores predicciones para las variables de interés. Por otro lado, el
modelo Low-Re k - ε presenta el menor error medio absoluto.
