ANÁLISIS DEL FLUJO TÉRMICO EN TUBERÍAS CON ENFRIAMIENTO ASIMÉTRICO MEDIANTE HEATT®

Autores/as

  • Mariano Alarcón García Universidad de Murcia
  • Juan Pedro Universidad Politécnica de Cartagena
  • Manuel Universidad de Murcia

DOI:

https://doi.org/10.21134/1cbyt110

Palabras clave:

calentamiento asimétrico, flujo laminar forzado, HEATT, mapas térmicos, defectos en instalaciones frigoríficas

Resumen

Los flujos térmicos en condiciones de contorno asimétrico son frecuentes en todo tipo de conducciones en condiciones reales, dando lugar a distribuciones de temperaturas también asimétricas en el seno del fluido. Ejemplos de esto en instalaciones frigoríficas serían conducciones de frigorífero defectuosamente aisladas a temperaturas negativas, con producción de hielo en una de sus caras, etc. En el presente trabajo se estudia la distribución de temperaturas en el seno de tuberías de líquidos de uso en instalaciones frigoríficas (frigorígenos, frigoríferos u otros productos) sometidas a condiciones térmicas asimétricas en condiciones de flujo laminar. Para ello se hace uso de la herramienta informática de libre uso HEATT®, basada en el Método de Simulación por Redes, que proporciona el mapa térmico en diferentes secciones de la tubería, lo que permite determinar la porción de tubería cuyas condiciones se alejan de las de operación.

Referencias

The European Parliament and the Council of the European Union, Directive (EU) 2018/2002 amending Directive 2012/27/EU on energy efficiency. Brussels: The European Parliament and the Council of the European Union, 2018. [Online]. Available: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=uriserv%3AOJ.L_.2018.328.01.0210.01.ENG

Council of the European Union and the European Council, “European Green Deal. Fit for 55.” [Online]. Available: https://www.consilium.europa.eu/en/policies/green-deal/fit-for-55-the-eu-plan-for-a-green-transition/

E. Torrella, La producción de frío, 2015th ed. Valencia (Spain): Editorial Universitat Politécnica de Valencia, 2015.

Leo. Graetz, “Ueber die Wärmeleitungsfähigkeit von Flüssigkeiten,” Ann Phys, vol. 254, pp. 79–94, 1882.

Ş. Bilir, “Numerical solution of graetz problem with axial conduction,” Numeri Heat Transf A Appl, vol. 21, no. 4, pp. 493–500, Jun. 1992, doi: 10.1080/10407789208944889.

M. Seco-Nicolás, M. Alarcón, and J. P. Luna-Abad, “3D numerical simulation of laminar forced-convection flow subjected to asymmetric thermal conditions. An application to solar thermal collectors,” Solar Energy, vol. 220, pp. 230–245, 2021, doi: 10.1016/j.solener.2021.02.022.

M. Alarcón, M. Seco-Nicolás, J. P. Luna-Abad, and A. P. Ramallo-González, “HEATT.” [Online]. Available: https://heatt.inf.um.es/en/

M. Alarcón, M. Seco Nicolás, J. P. Luna-Abad, and A. P. Ramallo-González, “Forced Laminar Flow in Pipes Subjected to Asymmetric External Conditions: The HEATT© Platform for Online Simulations.,” in Pipeline Engineering - Design, Failure, and Management, S. Rushd, M. Ismail, and K. F. Adane, Eds., London (UK): IntechOpen, 2022, p. 20. doi: 10.5772/intechopen.107215.

M. Seco-Nicolás, M. A. García, A. P. Ramallo González, and J. P. Luna-Abad, “HEATT©. A free software for thermal design of liquid flows inside pipes,” Results in Engineering, p. 100983, Feb. 2023, doi: 10.1016/J.RINENG.2023.100983.

N. V. Suryanarayana, “Forced Convection - Internal Flows,” in The CRC Handbook of Thermal Engineering, F. Kreith, Ed., Boca Ratón, London, New York, Washington, D.C.: CRC Press LLC, 2000, pp. 3-47 3-55.

Ş. Bılır, “Laminar flow heat transfer in pipes including two-dimensional wall and fluid axial conduction,” Int J Heat Mass Transf, vol. 38, no. 9, pp. 1619–1625, Jun. 1995, doi: 10.1016/0017-9310(94)00269-2.

J. Zueco, F. Alhama, and C. F. González Fernández, “Analysis of laminar forced convection with Network Simulation in thermal entrance region of ducts,” International Journal of Thermal Sciences, vol. 43, no. 5, pp. 443–451, May 2004, doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2003.10.007.

F. P. Incropera, D. P. DeWitt, T. L. Bergman, and A. S. Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, vol. 6th. 2007. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2011.03.022.

Y.A. Çengel, Heat and Mass Transfer, Third ed. México: McGraw-Hill, 2007.

Descargas

Publicado

2024-10-22