Average Air Temperature Inside a Room With a Semitransparent Wall With a Solar Control Film: Effect of The Emissivity



Document title: Average Air Temperature Inside a Room With a Semitransparent Wall With a Solar Control Film: Effect of The Emissivity
Journal: Journal of applied research and technology
Database: PERIÓDICA
System number: 000364817
ISSN: 1665-6423
Authors: 1
1
1
2
1
Institutions: 1Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico, Cuernavaca, Morelos. México
2Universidad de Quintana Roo, Chetumal, Quintana Roo. México
Year:
Season: Jun
Volumen: 10
Number: 3
Pages: 327-339
Country: México
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Experimental, aplicado
Spanish abstract En este artículo se presenta un estudio teórico de la transferencia de calor conjugada (convección natural, conducción y radiación) en flujo turbulento de una habitación cuadrada (cavidad), considerando la variación de la emisividad en la pared opaca. La habitación consiste de una pared vertical isotérmica, dos paredes horizontales adiabáticas y una pared semitransparente con y sin película de control de radiación solar. Las ecuaciones gobernantes para flujo turbulento en 2 dimensiones se resolvieron usando una formulación de volumen finito y el modelo de turbulencia k-ε. Se presentan los resultados para una pared isotérmica a 21°C y una temperatura exterior de 35°C. Las dimensiones de la habitación son 4 m de longitud y altura y la radiación solar que cae directamente sobre la pared semitransparente es de 750W/m2 (AM2). La emisividad de las paredes opacas fue variando entre 0.1 ≤ ε* ≤ 1.0. Los resultados muestran que, con base en la temperatura ambiente del aire y el flujo de calor efectivo dentro de la habitación, la película de control solar bajo estudio resultó ser desventajosa para propósitos de ahorro de energía, para valores de emisividad de ε* ≤ 0.46. Se determinó para el sistema una correlación para la transferencia de calor en función de las emisividades
English abstract In this paper a theoretical study on conjugated heat transfer (natural convection, radiation and conduction) in a square room (cavity) with turbulent flow is presented, taking into account variation on the opaque wall emissivity. The room is formed by an isothermal vertical wall, two adiabatic horizontal walls and a semitransparent wall with and without a control solar radiation film. The governing equations for turbulent flow in 2D were solved using a finite volume formulation and k-ε turbulent model. Results for an isothermal wall at 21 °C and an external temperature of 35°C are presented. The size of the room is 4.0 m length and height and the solar radiation falling directly on the semitransparent wall was 750 W/m2 (AM2). The emissivity of the opaque walls was varied between 0.1 ≤ ε* ≤ 1.0. Results show that, based on the air average temperature and the effective heat flux inside the room, the solar control film under study was advantageous for energy saving purposes, for emissivity values of ε* ≤ 0.46. A correlation on this system for the heat transfer as a function of the emissivities was determined
Disciplines: Ingeniería
Keyword: Ingeniería civil,
Transferencia de calor,
Modelo turbubulento,
Emisividad,
Cuartos,
Paredes isotérmicas,
Paredes adiabáticas
Keyword: Engineering,
Civil engineering,
Heat transfer,
Turbulent model,
Emissivity,
Rooms,
Isothermal walls,
Adiabatic walls
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