| Sumario: | Los sistemas pasivos de ventilación natural y de enfriamiento evaporativo son comunes en la arquitectura tradicional de Irán y otros países de Medio Oriente. El ejemplo más notable es el sistema denominado torre de viento que propicia condiciones de confort térmico en edificaciones de zonas áridas y semiáridas durante el verano. Las torres de viento son estructuras semejantes a chimeneas con ventanas en la parte superior que captan los vientos predominantes de una localidad dirigiéndolos hacia el interior de una edificación para propiciar mayores velocidades del flujo de aire y una mejor distribución, en relación a una edificación sin torre de viento. El interés por las torres de viento ha ido en aumento, de tal forma que se han publicado diversos estudios que evalúan su efectividad para ventilar viviendas en zonas áridas y semiáridas de diversos países con fines de ahorro de energía. En el presente trabajo de tesis se estudió la capacidad de las torres de viento para propiciar confort térmico en viviendas de la Cd. de Monterrey N.L. durante el verano. Se realizaron dos tipos de estudio, el dinámico y el dinámico-térmico. En el primero se analizó el comportamiento del flujo dentro de un sistema torre-casa para diferentes estudios, considerando flujo turbulento tridimensional en estado permanente. Lo anterior mediante el simulador comercial FLUENT y con un mallado tetraédrico de 10 cm. En el primer estudio considerado como caso base se determinó el comportamiento del flujo de aire para un caso base: torre de 4 m de altura y chaflán de 0.5 m (45° de inclinación) en la pared intermedia (superficie de captación de la torre) para direccionar el flujo hacia la planta alta de la casa; considerando una velocidad del viento de 1.31 m/s a la entrada de la torre (velocidad crítica en verano para la Cd. de Monterrey). Posteriormente se estudió el efecto del tamaño de la torre (estudio 2) y el efecto de alargar la pared intermedia de la torre (estudio 3). De estos estudios se seleccionó la configuración que propició mayores velocidades y mejor distribución del flujo de aire y para esta configuración se determinó el efecto del ángulo del chaflán (estudio 4) seleccionando el ángulo de 39° es más efectivo. Una vez seleccionada la configuración del sistema torre-casa que propicia mayores velocidades y mejor distribución del flujo de aire, se procedió al estudio de la transferencia de calor conjugada (conducción-convección) considerando la norma NOM-008-ENER-2001 para establecer las condiciones de temperatura en las superficies exteriores de paredes y techos. La velocidad y temperatura del aire de entrada se establecieron de acuerdo a los promedios de los datos registrados de tres estaciones meteorológicas de la Cd. de Monterrey. Los resultados obtenidos mostraron que es mayor la transferencia de calor por convección en el techo de la casa, debido a que la temperatura del techo es mayor que las temperaturas en las paredes de la casa y de la torre. Se determinaron las zonas de confort en 4 diferentes planos, en los cuales se observó que es posible obtener las velocidades necesarias para alcanzar el confort térmico. Se concluye en primera instancia que la incorporación de las torres de viento en edificaciones de zonas áridas y semiáridas de México, es una alternativa viable para propiciar confort térmico a sus habitantes durante el verano, sin necesidad del uso de equipo electromecánico de aire acondicionado.
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