Un modelo de parámetros concentrados de múltiples nodos que incluye efectos de gravedad y de gas real para el análisis estacionario y transitorio de tubos de calor
Autores: Caruana, Roberta; Gallazzi, Luciano; Iazurlo, Romano; Marcovati, Maurizio; Guilizzoni, Manfredo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un modelo de parámetros concentrados de múltiples nodos que incluye efectos de gravedad y de gas real para el análisis estacionario y transitorio de tubos de calor
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Modelo
Tubos de calor capilares
Efectos de la gravedad
Efectos de gases reales
Validación
Fluidos de trabajo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo presenta un modelo de parámetros concentrados de múltiples nodos capaz de predecir el comportamiento estacionario y transitorio de los tubos de calor capilares, teniendo en cuenta los efectos de la gravedad (ángulo de orientación) y los efectos del gas real en la modelización del vapor. El modelo fue validado contra resultados experimentales adquiridos por Leonardo S.p.A., que se obtuvieron simulando el comportamiento de un tubo de calor incrustado en una cubierta de chasis, sujeto a siete ciclos de carga térmica transitoria. Después de la validación, el análisis se centra en la precisión del modelo al utilizar las suposiciones de gas ideal y real, utilizando diferentes fluidos de trabajo (agua, amoníaco, acetona, HFC134a). Los resultados mostraron que al utilizar agua o amoníaco como fluido de trabajo, el error en modelar el vapor como ideal en lugar de como gas real es negligible, tanto para las predicciones de temperaturas como de presiones del vapor. Por el contrario, al utilizar acetona o HFC134a como fluido de trabajo, modelar el vapor como un gas real conduce a un aumento significativo en la precisión de las predicciones de presión del vapor.
Descripción
Este trabajo presenta un modelo de parámetros concentrados de múltiples nodos capaz de predecir el comportamiento estacionario y transitorio de los tubos de calor capilares, teniendo en cuenta los efectos de la gravedad (ángulo de orientación) y los efectos del gas real en la modelización del vapor. El modelo fue validado contra resultados experimentales adquiridos por Leonardo S.p.A., que se obtuvieron simulando el comportamiento de un tubo de calor incrustado en una cubierta de chasis, sujeto a siete ciclos de carga térmica transitoria. Después de la validación, el análisis se centra en la precisión del modelo al utilizar las suposiciones de gas ideal y real, utilizando diferentes fluidos de trabajo (agua, amoníaco, acetona, HFC134a). Los resultados mostraron que al utilizar agua o amoníaco como fluido de trabajo, el error en modelar el vapor como ideal en lugar de como gas real es negligible, tanto para las predicciones de temperaturas como de presiones del vapor. Por el contrario, al utilizar acetona o HFC134a como fluido de trabajo, modelar el vapor como un gas real conduce a un aumento significativo en la precisión de las predicciones de presión del vapor.