Análisis de transferencia de calor conjugado de una placa vertical generadora de calor

Este documento trata principalmente del problema de transferencia de calor conjugado pertinente al elemento combustible rectangular de un reactor nuclear que disipa el calor en una corriente ascendente de sodio líquido. Introduciendo aproximaciones de capa límite, las ecuaciones que rigen el flujo y los campos térmicos en el dominio de fluido se resuelven simultáneamente junto con la ecuación de energía bidimensional en el dominio sólido al satisfacer la continuidad de la temperatura y el flujo de calor en la interfaz sólido-fluido. Las ecuaciones de la capa límite se discretizan utilizando un esquema de diferencias finitas totalmente implícito para adoptar el procedimiento de solución de técnica de marcha, mientras que el esquema de diferencias centrales de segundo orden se emplea para discretizar la ecuación de energía en el dominio sólido y el sistema resultante de ecuaciones de diferencias finitas se resuelve utilizando el procedimiento de solución iterativa Línea por línea de Gauss-Seidel. Se presentan resultados numéricos para una amplia gama de parámetros, como relación de aspecto, Ar, parámetro de conducción–convección, Ncc, parámetro de generación de calor, Q y número de Reynolds de flujo, Re. Se concluye que existe un valor límite superior o inferior de estos parámetros por encima o por debajo del cual la temperatura en el elemento combustible cruza su límite permisible. También se encuentra que un aumento en el Re resulta en un aumento considerable en la tasa general de disipación de calor del elemento combustible.