Optimización Tecno-Económica de Configuraciones de Radiadores en el Enfriamiento de Transformadores de Potencia
Autores: Koca, Aliihsan; Senturk, Oguzkan; Akbal, Ömer; Özcan, Hakan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimización Tecno-Económica de Configuraciones de Radiadores en el Enfriamiento de Transformadores de Potencia
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Investigación
Gestión térmica
Sistemas de refrigeración
Criterios de optimización
Simulaciones numéricas
Radiador.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
En esta investigación, se crea un enfoque numérico para evaluar los parámetros efectivos de la gestión térmica de transformadores de potencia y, como resultado, mejorar sus sistemas de refrigeración. Este estudio analiza el rendimiento térmico del radiador en varias disposiciones y optimiza las dimensiones y configuraciones para diferentes cargas de refrigeración desde una perspectiva tecnoeconómica. Los criterios de optimización fueron la altura del radiador (L), el espaciado de las aletas (D) y el número de aletas (N). Debido a la gran complejidad de los modelos generados, las simulaciones numéricas termo-hidráulicas acopladas se llevaron a cabo en un clúster de computadoras. Se construyó una instalación de prueba de radiadores interna para los experimentos con el fin de verificar el modelo numérico. Los hallazgos de la simulación coinciden bien con los valores obtenidos empíricamente. Se investigaron un total de 76 conjuntos de radiadores. A continuación, los hallazgos generados se utilizaron para realizar un análisis de optimización. Finalmente, se utilizó el método de superficie de respuesta para establecer un diseño ideal de radiador para la capacidad de refrigeración especificada al costo más bajo posible. Estos hallazgos revelan que el mejor rendimiento de refrigeración se obtiene cuando el espaciado entre las aletas es de 50 mm. La capacidad de refrigeración por unidad de costo aumenta a medida que disminuye el tamaño del radiador. Se demostró que el factor de costo y los detalles geométricos tienen conexiones fuertes.
Descripción
En esta investigación, se crea un enfoque numérico para evaluar los parámetros efectivos de la gestión térmica de transformadores de potencia y, como resultado, mejorar sus sistemas de refrigeración. Este estudio analiza el rendimiento térmico del radiador en varias disposiciones y optimiza las dimensiones y configuraciones para diferentes cargas de refrigeración desde una perspectiva tecnoeconómica. Los criterios de optimización fueron la altura del radiador (L), el espaciado de las aletas (D) y el número de aletas (N). Debido a la gran complejidad de los modelos generados, las simulaciones numéricas termo-hidráulicas acopladas se llevaron a cabo en un clúster de computadoras. Se construyó una instalación de prueba de radiadores interna para los experimentos con el fin de verificar el modelo numérico. Los hallazgos de la simulación coinciden bien con los valores obtenidos empíricamente. Se investigaron un total de 76 conjuntos de radiadores. A continuación, los hallazgos generados se utilizaron para realizar un análisis de optimización. Finalmente, se utilizó el método de superficie de respuesta para establecer un diseño ideal de radiador para la capacidad de refrigeración especificada al costo más bajo posible. Estos hallazgos revelan que el mejor rendimiento de refrigeración se obtiene cuando el espaciado entre las aletas es de 50 mm. La capacidad de refrigeración por unidad de costo aumenta a medida que disminuye el tamaño del radiador. Se demostró que el factor de costo y los detalles geométricos tienen conexiones fuertes.