Parametrización del coeficiente de convección en función de la tasa de renovación de aire en una edificación con ventilación pasiva

Tesis de doctorado en Ciencias Ambientales UPM-UTP

Estudiante: Ing. Emelina Macías

Dirección:

  • Dr. Miguel Chen Austin (Asesor)
  • Dr. Tomás Bazán (Co-asesor)
  • Dra. Dafni Mora (Co-asesora)

Resumen:

En esta tesis se propone desarrollar una formulación única para expresar el coeficiente de transferencia de calor por convección hc en función de la tasa de renovación de flujo de aire por hora, la diferencia de temperatura aire-superficie, el volumen del recinto, el área superficial, la conductividad térmica de los materiales y las propiedades del aire; densidad, viscosidad y calor específico a presión constante, que comprenda todas las orientaciones de las superficies internas de un recinto con ventilación pasiva. Con esta formulación se pretende ofrecer una expresión de hc, que pueda explicar el comportamiento de la dinámica térmica de las edificaciones y reducir las diferencias que suelen presentarse entre los valores reales y los que se predicen con los modelos actuales usados en el diseño del confort térmico. Se formularán dos modelos; uno utilizando el teorema de Pi Buckingham el cual será sometido a un análisis de sensibilidad entre dicho modelo con datos experimentales de otro estudio al sureste de Francia. Seguidamente se harán simulaciones del comportamiento de la edificación utilizando el software DesignBuilder y la dinámica de fluidos computacional CFD; se calibrará y validará el modelo con datos meteorológicos y de construcción obtenidos del estudio en Francia. Por último, se desea estimar el valor de hc utilizando los resultados de la simulación para finalmente comparar los resultados de Pi Buckingham con los de CFD y con los experimentales, teniendo en cuenta la incertidumbre de los datos.

Objetivo general:

Describir el coeficiente de transferencia de calor por convección en función de la tasa de renovación de aire por hora y parámetros pertinentes, en una edificación con ventilación pasiva.

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Publicaciones asociadas:

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