Predicción del Flujo de Calor Crítico de Mezclas que Fluyen en Canales
Autores: Shah, Mirza M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Predicción del Flujo de Calor Crítico de Mezclas que Fluyen en Canales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Procesos químicos
Mezclas de refrigerantes
CHF
Flujo de calor crítico
Análisis de datos
Intercambiadores de calor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La ebullición de mezclas en canales está involucrada en muchos procesos químicos, y las mezclas de refrigerantes están encontrando un uso cada vez mayor en las industrias de refrigeración. Por lo tanto, se necesita una predicción confiable del CHF (flujo de calor crítico). No existe un método publicado que haya sido verificado en un amplio rango de parámetros. En este estudio, se compararon los datos disponibles para el CHF en tubos y anillos con correlaciones generales para tubos y anillos, que están bien verificadas para fluidos de un solo componente. Este documento presenta los resultados de esta comparación. Se encontró que las correlaciones generales para fluidos de un solo componente estaban en un acuerdo satisfactorio con los datos para mezclas. Los datos incluían mezclas de refrigerantes y productos químicos, presión reducida de 0.02 a 0.8597, flujo másico de 200 a 3798 kgm-2s-1, deslizamiento de temperatura de 2.1 a 21.9 K, y calidad crítica de -0.46 a 0.99. Los datos para anillos se predijeron con un MAD (desviación absoluta media) del 13.6%, y los datos para tubos tuvieron un MAD del 13.9% cuando se compararon con las correlaciones de Shah para fluidos de un solo componente. Basado en los resultados del análisis de datos presente y los resultados de la investigación sobre ebullición en piscina, se identifica un rango en el que se pueden usar correlaciones de fluidos puros para mezclas. Esto será útil en el diseño de intercambiadores de calor que involucren la ebullición de mezclas en canales.
Descripción
La ebullición de mezclas en canales está involucrada en muchos procesos químicos, y las mezclas de refrigerantes están encontrando un uso cada vez mayor en las industrias de refrigeración. Por lo tanto, se necesita una predicción confiable del CHF (flujo de calor crítico). No existe un método publicado que haya sido verificado en un amplio rango de parámetros. En este estudio, se compararon los datos disponibles para el CHF en tubos y anillos con correlaciones generales para tubos y anillos, que están bien verificadas para fluidos de un solo componente. Este documento presenta los resultados de esta comparación. Se encontró que las correlaciones generales para fluidos de un solo componente estaban en un acuerdo satisfactorio con los datos para mezclas. Los datos incluían mezclas de refrigerantes y productos químicos, presión reducida de 0.02 a 0.8597, flujo másico de 200 a 3798 kgm-2s-1, deslizamiento de temperatura de 2.1 a 21.9 K, y calidad crítica de -0.46 a 0.99. Los datos para anillos se predijeron con un MAD (desviación absoluta media) del 13.6%, y los datos para tubos tuvieron un MAD del 13.9% cuando se compararon con las correlaciones de Shah para fluidos de un solo componente. Basado en los resultados del análisis de datos presente y los resultados de la investigación sobre ebullición en piscina, se identifica un rango en el que se pueden usar correlaciones de fluidos puros para mezclas. Esto será útil en el diseño de intercambiadores de calor que involucren la ebullición de mezclas en canales.