Deterioro de la Transferencia de Calor por la Capa de Óxido de Cobre en el Hervido por Flujo Subenfriado Horizontal
Autores: Santiago Galicia, Edgar; Kinjo, Tomihiro; Som Onn, Ouch; Saiwai, Toshihiko; Takita, Kenji; Orito, Kenji; Enoki, Koji
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Deterioro de la Transferencia de Calor por la Capa de Óxido de Cobre en el Hervido por Flujo Subenfriado Horizontal
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Agua
Cobre
Superficie de calentamiento
Conductividad térmica
Coeficiente de transferencia de calor
Oxidación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
El agua-cobre es una de las combinaciones más comunes de fluido de trabajo y superficie de calentamiento en sistemas de refrigeración de alto rendimiento. El cobre se selecciona generalmente por su alta conductividad térmica y el agua por su alto coeficiente de transferencia de calor, especialmente en el régimen de dos fases. Sin embargo, el cobre tiende a sufrir oxidación en presencia de agua y, por lo tanto, el rendimiento del flujo de calor se ve afectado. En esta investigación, se llevó a cabo una investigación experimental utilizando una superficie de cobre desnuda como superficie de calentamiento bajo un flujo másico constante de 600 kg·m·s de agua desionizada a una temperatura de entrada subenfriada de 70 K en condiciones de presión atmosférica en un circuito cerrado. Para confirmar el deterioro de la transferencia de calor, el experimento se repitió trece veces. En la región de ebullición de flujo después de trece experimentos, los resultados muestran un aumento en la sobrecalentamiento de la pared de aproximadamente 26% y una reducción en el flujo de calor de aproximadamente 200 kW·m. Por otro lado, el efecto de la oxidación en la fase única es casi marginal.
Descripción
El agua-cobre es una de las combinaciones más comunes de fluido de trabajo y superficie de calentamiento en sistemas de refrigeración de alto rendimiento. El cobre se selecciona generalmente por su alta conductividad térmica y el agua por su alto coeficiente de transferencia de calor, especialmente en el régimen de dos fases. Sin embargo, el cobre tiende a sufrir oxidación en presencia de agua y, por lo tanto, el rendimiento del flujo de calor se ve afectado. En esta investigación, se llevó a cabo una investigación experimental utilizando una superficie de cobre desnuda como superficie de calentamiento bajo un flujo másico constante de 600 kg·m·s de agua desionizada a una temperatura de entrada subenfriada de 70 K en condiciones de presión atmosférica en un circuito cerrado. Para confirmar el deterioro de la transferencia de calor, el experimento se repitió trece veces. En la región de ebullición de flujo después de trece experimentos, los resultados muestran un aumento en la sobrecalentamiento de la pared de aproximadamente 26% y una reducción en el flujo de calor de aproximadamente 200 kW·m. Por otro lado, el efecto de la oxidación en la fase única es casi marginal.