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Desarrollo de geometrías para aplicación industrial de microintercambiadores de calor.

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dc.contributor.authorGiraldo Orozco, Mauricio
dc.contributor.corporatenameUniversidad Pontificia Bolivariana (Medellín, Antioquia)spa
dc.contributor.researchgroupCOL0008076 - Grupo de Energía y Termodinámica
dc.coverage.projectdates2008-2011spa
dc.coverage.spatialColombia
dc.date.accessioned2020-12-10T23:01:25Z
dc.date.accessioned2020-12-18T00:15:44Z
dc.date.available2020-12-10T23:01:25Z
dc.date.available2020-12-18T00:15:44Z
dc.date.issued2011-06-19
dc.description.abstractEl desarrollo de nuevas aplicaciones en microfluidica se ha dado mediante el uso de modelos de macro escala. A escalas muy pequeñas el flujo de líquidos y gases se desvía de la aproximación del continuo y es necesario emplear condiciones de frontera apropiadas para predecir el microflujo mediante las ecuaciones gobernantes basadas en la aproximación del continuo, haciendo posible el uso de los extensamente aplicados esquemas numéricos para la solución de estas ecuaciones. El régimen de flujo deslizante aparece como consecuencia de una insuficiente cantidad de moléculas en la región de análisis, afectando el transporte de cantidad de movimiento en la interface sólido-fluido comparado con las condición de no deslizamiento (flujos de escala macro). Condiciones de deslizamiento deben ser empleadas junto con las ecuaciones gobernantes de conservación de cantidad de movimiento, masa y energía para predecir apropiadamente el microflujo y la transferencia de calor en micro sistemas tales como microintercambiadores de calor y microreactores. La posibilidad de aplicar las ecuaciones de conservación para el estudio de microflujos, habilita el uso de los métodos de numéricos disponibles para su solución, metodología efectiva desde el punto de vista económica si se compara con las técnicas de experimentación de disponibles para esta labor. Los intercambiadores de calor son componentes críticos en industrias de producción que requieren transferencia de energía térmica para la ejecución de sus procesos. La reducción en tamaño y el incremento de eficiencia, son primordiales para el aprovechamiento de los recursos energéticos y la disminución en los costos de producción. El incremento en el área por unidad de volumen disponible para la transferencia de calor en un microintercambiador de calor da lugar a sistemas más compactos, económicos y eficientes, presentando coeficientes de transferencia altos, comparados con las de intercambiadores macro tradicionales, dando lugar a sistemas más compactos con niveles de producción muy elevados. En el presente proyecto se estudiará el comportamiento de fluidos y la transferencia de calor en un microintercambiador de calor, con el fin de desarrollar una geometría que presente caídas de presión bajas mientras se conservan coeficientes de transferencia de calor muy altos, para favorecer de esa manera el aprovechamiento de recursos energéticos en los procesos en que puedan implementarse ese tipo de sistemas. El estudio de se llevará con dos enfoques: uno numérico y otro experimental. En el primero se estudiarán y seleccionarán condiciones de frontera pertinentes, para dar solución a los modelos continuos de ecuaciones gobernantes, mediante el Método de Elementos de Frontera. De esta manera, será posible establecer el comportamiento de los campos de velocidad y temperatura al interior de un microintercambiador de calor comercial. Este proceso permitirá establecer las condiciones necesarias para el uso adecuado de los modelos y condiciones de frontera disponibles, y la correcta predicción del comportamiento de microintercambiadores de calor. Por su parte, con el enfoque experimental, se pretende desarrollar un montaje que permita constar la predicción numérica de los fenómenos presentes en este tipo de aplicaciones, caracterizando cuantitativamente, el microflujo y la tasa de transferencia de calor. Este proceso experimental, será complementario al numérico, ya que será empleado para corroborar los resultados obtenidos mediante la solución de las ecuaciones gobernantes. Finalmente, y luego de validar la metodología de simulación, se propondrá la geometría para el interior de un microintercambiador que permita elevados coeficientes de transferencia de calor a un costo de bombeo bajo.spa
dc.format.extent32 páginas.spa
dc.identifier.instnameColcienciasspa
dc.identifier.reponameRepositorio Colcienciasspa
dc.identifier.repourlhttp://colciencias.metabiblioteca.com.cospa
dc.identifier.urihttps://colciencias.metadirectorio.org/handle/11146/39365
dc.language.isospaspa
dc.relation.ispartofseriesInforme;
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dc.rights.creativecommonsAtribución 4.0 Internacional (CC BY 4.0)spa
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dc.subject.proposalBEMspa
dc.subject.proposalFlujo con deslizamientospa
dc.subject.proposalMicroflujospa
dc.subject.proposalMicrointercambiadores de calorspa
dc.subject.proposalSimulación numéricaspa
dc.titleDesarrollo de geometrías para aplicación industrial de microintercambiadores de calor.spa
dc.typeInforme de investigaciónspa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_93fcspa
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dcterms.audienceEstudiantes, Profesores, Comunidad científica colombiana, etc.spa
dspace.entity.typePublication
oaire.awardnumber121047921999spa
oaire.funderidentifier.colciencias436-2008
oaire.fundingstreamPrograma Nacional en Energía y Mineríaspa
oaire.objetivesProponer y evaluar computacionalmente la geometría para los canales de un microintercambiador de calor para aplicaciones industriales.spa

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