La idea que se usará para desarrollar la prueba de concepto es una metodología de cálculo ampliamente contrastada a nivel numérico y experimental, pero no desarrollada como herramienta autónoma accesible al público no iniciado en la misma, que permite hacer de manera rápida, efectiva y precisa estimaciones del transporte de calor en soluciones tubulares como las que se emplean en colectores solares térmicos y otros equipos sometidos a condiciones operativas cuyo análisis entraña gran dificultad.

Existen diversos programas y plataformas que permiten simular el comportamiento de fluidos en tuberías bajo diversas condiciones térmicas externas, que irremediablemente inciden en la forma del flujo dentro de ellas. Sin embargo, suelen estar integradas en plataformas muy complejas y caras, siendo que el flujo en tuberías es un caso muy frecuente, que no debería requerir realmente el recurso a dichas plataformas. Esto hace que el gran público técnico no acceda a estas soluciones.

En la presente prueba de concepto se propone realizar una plataforma específica para el cálculo de flujos en tuberías sometido a diversas condiciones térmicas externas, incluyendo condiciones de contorno asimétricas, que no son infrecuentes en la práctica, y pensado para un uso versátil y efectivo. También incluye el concepto de "longitud característica" (M. Seco-Nicolás et al, 2018), como dimensión "oculta" o virtual de un flujo que permite determinar el tramo de tubería en que es particularmente útil a efectos de intercambio térmico, lo que permite la optimización de equipos, como colectores solares, entre otros.

En la reciente publicación "3D numerical simulation of laminar forced-convection flow subjected to asimétricas thermal conditions. An application to solar thermal collectors" (DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2021.02.022) el solicitante, junto a colaboradores, ha desarrollado un modelo numérico, implementado mediante el Método de Simulación por Redes (MESIR), para el análisis de flujos sometidos a condiciones de contorno asimétricas y realizado una aplicación a colectores solares. Sin embargo, el modelo se aplica a un caso concreto, por lo que para ser aplicable a casos más generales y que, además, pudiera ser utilizado por personas no expertas en el citado MESIR.

El objeto de la presente prueba de concepto es realizar una plataforma versátil y amigable que permitiera obtener resultados precisos en problemas complejos de flujo en tuberías sometidas a diferentes condiciones de contorno (asimétricas, transitorias, de temperatura o calor constante, uniforme o no, etc.). La plataforma será de prestación de servicios de libre acceso radicada en una web.