Cálculo de coeficientes de película convectivos en el interior de edificios para convección forzada en modelos 3D a partir de modelos equivalentes 2D

Resumen

Los programas de simulación térmica de edificios, utilizan en la mayoría de los casos valores por defecto constantes para los coeficientes de película convectivos, tanto en las superficies exteriores como interiores, y sólo en algunos casos se consideran dependientes de las velocidades (exterior), o de las temperaturas (interior). Estas hipótesis se realizan debido a la complejidad en el cálculo preciso de dichos coeficientes de película convectivos, que además de depender de la velocidad y de las diferencias de temperaturas entre la superficie y el aire, dependen fuertemente de la geometría del problema. El trabajo que se resume en el presente artículo se ha centrado en el cálculo del coeficiente de película convectivo en el interior de edificios, donde podemos encontrar multitud de geometrías diferentes. Así, en primer lugar se presenta una clasificación de los espacios interiores en 3D para a continuación caracterizarlos a partir de dos espacios 2D equivalentes. En el presente trabajo se aborda la simplificación para poder calcular los coeficientes de película de modelos 3D a partir de modelos equivalentes en 2D a través de correlaciones obtenidas en múltiples simulaciones realizadas con herramientas CFD. Para desarrollar este estudio es necesario resolver de manera precisa el gradiente de temperatura en la capa límite térmica de las distintas paredes, esto conlleva una optimización del mallado para encontrar el equilibrio entre precisión y coste computacional.