Estudio numérico de intercambiadores de calor de tubos concéntricos con superficies extendidas en planta piloto UNAB

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dc.contributor.advisorPacheco Sandoval, Leonardo Esteban
dc.contributor.apolounabPacheco Sandoval, Leonardo Esteban [leonardo-esteban-pacheco-sandoval]spa
dc.contributor.authorSuárez Díaz, José Andrés
dc.contributor.cvlacPacheco Sandoval, Leonardo Esteban [1478220]spa
dc.contributor.googlescholarPacheco Sandoval, Leonardo Esteban [yZ1HEiIAAAAJ]spa
dc.contributor.linkedinPacheco Sandoval, Leonardo Esteban [leo-pacheco]spa
dc.contributor.orcidPacheco Sandoval, Leonardo Esteban [0000-0001-7262-382X]spa
dc.contributor.researchgatePacheco Sandoval, Leonardo Esteban [Leonardo_Esteban_Pacheco_Sandoval]spa
dc.contributor.scopusPacheco Sandoval, Leonardo Esteban [56117105700]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialBucaramanga (Santander, Colombia)spa
dc.date.accessioned2025-02-20T20:58:15Z
dc.date.available2025-02-20T20:58:15Z
dc.date.issued2015
dc.degree.nameIngeniero en Energíaspa
dc.description.abstractLa implementación de los sistemas de intercambio de calor son muy frecuentes en las industrias y tienen como fin la producción y generación de energía. Como herramientas que permiten la transferencia de calor de un Huido a otro mediante el aprovechamiento del poder calorífico que portan los fluidos, Estos sistemas son muy atractivos para el aprovechamiento energético y ahorro económico en un proceso industrial. La Universidad Autónoma de Bucaramanga, en pro de la implementación del concepto de sostenibilidad y por consiguiente, del consumo eficiente de la energía, ha construido el laboratorio de Planta Piloto UNAB, que cuenta con equipos de Intercambio de Calor de Tubos Concéntricos con Superficies Extendidas (ICTCSE). Estos equipos son a su vez, objeto general de estudio e investigación. Este proyecto planeta un estudio numérico de los ICTCSE para el reconocimiento y análisis de su transferencia mediante el uso de la herramienta de simulación COMSOL, que busca simular el funcionamiento de los intercambiadores de calor de tubos concéntricos con superficies extendidas para la determinación del arreglo geométrico de mayor eficiencia en el proceso de transferencia de calor.spa
dc.description.abstractenglishThe implomentation of heat exchange systems is very common in industries that are aimed at production of energy and/or power generation. These systems, such as tools that allow heat transfer from one fluid to another by taking advantage of its calorific fluid valúes, are very attractive for energy and cost savings in an industrial process. The Universidad Autónoma de Bucaramanga, in advance of implementing the concept of sustainability and thus efficient consumption of energy, has built the Planta Piloto Laboratory, which place has been equipped with a heat exchange of concentric tubes with extended surfaces (HECTES). The aforementioned equipment is the object and general study of this research. This project is based on a numerical study of the HECTES for the recognition and analysis of its transfer through the use of the COMSOL simulation tool, which sought to simúlate the operation of the heat exchangers tubular surfaces extended for the determination of the geometric arrangement of greater efficiency in the heat transfer process.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsINTRODUCCIÓN...................................................................................................................21 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA............................................................................22 1.1. FORMULACION DEL PROBLEMA........................................................................22 1.2. IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIÓN.......................................................................23 2. OBJETIVOS....................................................................................................................24 2.1. OBJETIVO GENERAL............................................................................................24 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.................................................................................. 24 3. MARCO TEÓRICO.........................................................................................................25 3.1. TRANSFERENCIA DE CALOR.............................................................................25 3.2. TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR..................................................... 25 3.3 PROCESOS DF TRANSFERENCIA DE CALOR................................................. 27 3.4. NUMERO DE NUSSELT........................................................................................ 30 3.5. NUMERO DE PRANDTL........................................................................................31 3.6 NI JMERO DE REYNOLDS.....................................................................................32 3.7. USO DEL SOFTWARE COMSOL...........................................................................32 4. DIAGNÓSTICO INCIAL ICTCSE................................................................................... 38 4.1. DESCRIPCIÓN DEL BANCO ICTCSE.................................................................. 38 4.2. COMPOSICIÓN Y MATERIAI ES UTILIZADOS.................................................... 42 4.3. DIMENSIONAMIENTO INTERCAMBIADORES.................................................... 43 5. SIMULACIONES DIAGNÓSTICO.................................................................................. 46 5.1. SIMULACION EN 2D..............................................................................................46 5.2. MATERIALES DE LOS ICTCSE............................................................................ 51 5.3. MODULO DE TRANSFERENCIA DE CALOR COMSOL...................................... 55 5.4. MODULO DE MECANICA DE FLUIDOS............................................................... 63 5.5. ENTRADAS DEL MODELO....................................................................................67 5.6. PROCESO DE MALLADO..................................................................................... 73 5.7. CRITERIOS DE SIMULACION COMSOL.............................................................. 76 5.8. PROCESAMIENTO DE RESULTADOS.................................................................79 5.9. SIMULACION 3D....................................................................................................83 6. SIMULACIÓN ICTCSE PLANTA PILOTO UNAB........................................................ 100 6.1. DEFINICIONES GLOBALES................................................................................102 6.2. RESULTADO CONDICIONES REALES.............................................................. 113 7. OPTIMIZACION GEOMETRICA ICTCSE..................................................................... 129 7.1. DEFINICIONES GLOBALES................................................................................ 129 7.2. RESULTADOS OPTIMIZACION GEOMÉTRICA ICTCSE...................................137 7.3. ICTCSE 4 ALETAS...............................................................................................138 7.4. ICTCSE 6 ALETAS............................................................................................... 154 7.5. ICTCSE 8 ALETAS.............................................................................................. 1G8 8. CONCLUSIONES.................................................... 171 9. REFERENCIAS............................................................................................................. 172 10. ANEXOS........................................................................................................................ 175spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/28416
dc.language.isospaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería en Energíaspa
dc.publisher.programidIES-3034
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dc.relation.uriapolohttps://apolo.unab.edu.co/en/persons/leonardo-esteban-pacheco-sandovalspa
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dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
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dc.subject.keywordsEnergyspa
dc.subject.keywordsI Heat transferspa
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dc.subject.keywordsElectrical energy productionspa
dc.subject.lembIngeniería en energíaspa
dc.subject.lembInnovaciones tecnológicasspa
dc.subject.lembEnergíaspa
dc.subject.lembGeneración de energía eléctrica distribuidaspa
dc.subject.lembProducción de energía eléctricaspa
dc.subject.proposalTransferencia de calorspa
dc.subject.proposalICTCSEspa
dc.subject.proposalCOMSOLspa
dc.subject.proposalAprovechamiento energéticospa
dc.titleEstudio numérico de intercambiadores de calor de tubos concéntricos con superficies extendidas en planta piloto UNABspa
dc.title.translatedNumerical study of a heat exchanger concentric extended surface tubes planta piloto UNABspa
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