Análisis CFD de la Mejora de la Transferencia de Calor para Cintas Retorcidas Insertadas en Tubos Corrugados Espiralmente y Propuesta de una Nueva Geometría con Aletas Insertadas
Autores: Benmbarek, Mouhsine M.; Moujaes, Samir F.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis CFD de la Mejora de la Transferencia de Calor para Cintas Retorcidas Insertadas en Tubos Corrugados Espiralmente y Propuesta de una Nueva Geometría con Aletas Insertadas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Transferencia de calor
Intercambiador de calor
Tubo corrugado
Placa retorcida
Investigación CFD
Turbulencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Esta investigación investiga la mejora de la transferencia de calor en un intercambiador de calor que está hecho de un tubo corrugado en el que se ha insertado una placa retorcida; se espera que la corrugación y la placa retorcida aumenten la cantidad de transferencia de calor, ya que la placa actúa como una conexión entre el centro del flujo y los bordes del tubo. La turbulencia causará un aumento en la caída de presión a lo largo de la longitud del canal, por lo que la investigación intentará encontrar el mejor compromiso entre la ganancia en transferencia de calor y la pérdida de energía hidráulica utilizando métricas bien establecidas. Se logra una ganancia positiva en la transferencia de calor si la métrica indica un valor igual o mayor que 1. Esta investigación de CFD se comparará con los resultados experimentales encontrados en estudios previos citados en el texto. Después de validar los resultados de CFD, se propone investigar una nueva geometría de inserto para mejorar aún más la eficiencia del intercambiador de calor. La simulación de dinámica de fluidos computacional (CFD) se llevó a cabo para investigar y validar el modelo de CFD, que evalúa el rendimiento de transferencia de calor en un tubo corrugado en espiral que tiene una cinta retorcida insertada. La transferencia de calor se comparó luego con un tubo corrugado simple sin la cinta retorcida y con un tubo liso sin corrugaciones y sin cinta retorcida.
Descripción
Esta investigación investiga la mejora de la transferencia de calor en un intercambiador de calor que está hecho de un tubo corrugado en el que se ha insertado una placa retorcida; se espera que la corrugación y la placa retorcida aumenten la cantidad de transferencia de calor, ya que la placa actúa como una conexión entre el centro del flujo y los bordes del tubo. La turbulencia causará un aumento en la caída de presión a lo largo de la longitud del canal, por lo que la investigación intentará encontrar el mejor compromiso entre la ganancia en transferencia de calor y la pérdida de energía hidráulica utilizando métricas bien establecidas. Se logra una ganancia positiva en la transferencia de calor si la métrica indica un valor igual o mayor que 1. Esta investigación de CFD se comparará con los resultados experimentales encontrados en estudios previos citados en el texto. Después de validar los resultados de CFD, se propone investigar una nueva geometría de inserto para mejorar aún más la eficiencia del intercambiador de calor. La simulación de dinámica de fluidos computacional (CFD) se llevó a cabo para investigar y validar el modelo de CFD, que evalúa el rendimiento de transferencia de calor en un tubo corrugado en espiral que tiene una cinta retorcida insertada. La transferencia de calor se comparó luego con un tubo corrugado simple sin la cinta retorcida y con un tubo liso sin corrugaciones y sin cinta retorcida.