Cálculo numérico de la distribución de temperatura en un medio poroso usando diferencias finitas

Abstract

En la actualidad existe un creciente interés por el estudio de las propiedades y características de los medios porosos debido a innumerables aplicaciones que existen. Estas propiedades y características pueden ser relacionadas con el flujo de un fluido existente en el medio poroso y su temperatura. Usualmente la temperatura de un fluido no es la misma en todo el medio poroso, por lo cual resulta de interés determinar cuál es la temperatura en cada punto dicho dominio y ese es precisamente el objetivo del presente trabajo de tesis. Se detallan los aspectos principales en el marco teórico y la metodología necesaria para resolver el problema usando el método de diferencias finitas. Para describir el fenómeno de la evolución de la temperatura en un medio poroso, resulta de vital importancia el campo de velocidades de un fluido en el interior del domino dado que, con dicho campo, la ecuación de energía que determina la distribución de temperatura del medio poroso podrá ser solucionada. El empleo del método diferencias finitas resulta ser adecuado para el cálculo de la temperatura en el medio poroso debido a su practicidad y entendible metodología para discretizar la ecuación de energía relacionada con la temperatura. Finalmente, el desarrollo de un programa computacional que determina la temperatura en cada punto del dominio poroso es adecuado para un análisis que describe las características del medio y como la temperatura se distribuye cuando ciertos factores como la porosidad del medio cambian