Rendimiento Térmico de una Tubería Calentada en Presencia de una Espuma Metálica y Inserciones de Cinta Retorcida
Autores: Papazian, K.; Al Hajaj, Z.; Saghir, M. Z.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Rendimiento Térmico de una Tubería Calentada en Presencia de una Espuma Metálica y Inserciones de Cinta Retorcida
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Formas eficientes
Intercambiadores de calor
Tubo circular
Insertos
Rendimiento térmico
Nanofluido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Para satisfacer la demanda de formas más eficientes de enfriamiento y calefacción, es esencial en la industria el nuevo diseño y el desarrollo adicional de intercambiadores de calor. El presente estudio se centra en el rendimiento térmico de un tubo circular con dos insertos. El primer inserto consiste en un medio poroso con una porosidad de 0.91, y el segundo consiste en un inserto sólido con un solo giro. Se han aplicado diferentes rangos de condiciones de calefacción para diferentes caudales. Agua y nanofluidos de dióxido de titanio (TiO2) al 1% en volumen son los medios líquidos utilizados para el enfriamiento. Se asume un flujo laminar para dos números de Reynolds diferentes de 1000 y 2000. Los resultados del estudio han mostrado que el inserto de cinta retorcida aumenta la eficiencia térmica del tubo más que el inserto de medio poroso y el tubo liso. Además, diferentes lecturas de temperatura en la sección transversal del tubo han indicado que la cinta retorcida ayuda a mezclar el fluido y proporciona una temperatura constante en el volumen total del fluido, mientras que para el inserto de medio poroso y el tubo liso, la temperatura del fluido aumenta en las partículas de fluido cercanas a la superficie interna del tubo. El nanofluido de TiO2 mostró una mejora en comparación con el agua para un tubo liso y poroso. Sin embargo, esta mejora estuvo ausente cuando se utilizó un inserto retorcido.
Descripción
Para satisfacer la demanda de formas más eficientes de enfriamiento y calefacción, es esencial en la industria el nuevo diseño y el desarrollo adicional de intercambiadores de calor. El presente estudio se centra en el rendimiento térmico de un tubo circular con dos insertos. El primer inserto consiste en un medio poroso con una porosidad de 0.91, y el segundo consiste en un inserto sólido con un solo giro. Se han aplicado diferentes rangos de condiciones de calefacción para diferentes caudales. Agua y nanofluidos de dióxido de titanio (TiO2) al 1% en volumen son los medios líquidos utilizados para el enfriamiento. Se asume un flujo laminar para dos números de Reynolds diferentes de 1000 y 2000. Los resultados del estudio han mostrado que el inserto de cinta retorcida aumenta la eficiencia térmica del tubo más que el inserto de medio poroso y el tubo liso. Además, diferentes lecturas de temperatura en la sección transversal del tubo han indicado que la cinta retorcida ayuda a mezclar el fluido y proporciona una temperatura constante en el volumen total del fluido, mientras que para el inserto de medio poroso y el tubo liso, la temperatura del fluido aumenta en las partículas de fluido cercanas a la superficie interna del tubo. El nanofluido de TiO2 mostró una mejora en comparación con el agua para un tubo liso y poroso. Sin embargo, esta mejora estuvo ausente cuando se utilizó un inserto retorcido.