Simulaciones Numéricas de la Dinámica del Flujo en un Tubo con Aletas Inclinadas Usando Software de Código Abierto
Autores: Real-Ramirez, Cesar Augusto; Carvajal-Mariscal, Ignacio; Gonzalez-Trejo, Jesus; Gabbasov, Ruslan; Miranda-Tello, Jose Raul; Klapp, Jaime
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Simulaciones Numéricas de la Dinámica del Flujo en un Tubo con Aletas Inclinadas Usando Software de Código Abierto
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Tubos aletas
Intercambiadores de calor
Dinámica de fluidos computacional
Software de código abierto
Patrón de flujo de fluidos
Distribución del coeficiente de presión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los tubos aletas aumentan la transferencia de calor por convección en intercambiadores de calor, reduciendo el consumo total de energía de los procesos industriales integrados. Debido a su estabilidad y robustez, el software comercial de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) se utiliza generalmente para analizar sistemas complejos; sin embargo, su licencia es costosa. Hoy en día, el software de código abierto es un sustituto viable del software propietario. Este trabajo presenta un análisis CFD de la hidrodinámica de un tubo aletas utilizando las plataformas OpenFOAM y SALOME Meca. Los resultados se comparan con datos experimentales y CFD utilizando el software comercial Fluent, ambos previamente reportados en la literatura abierta. Este trabajo estudia el patrón de flujo de fluido alrededor de un tubo con seis aletas inclinadas a 45 grados, y el fluido de trabajo, aire, se considera como un fluido incompresible. Se presta especial atención al cálculo de la distribución del coeficiente de presión para las superficies internas y externas de las aletas inclinadas. Las plataformas de código abierto permiten a los investigadores visualizar cómo el flujo de aire interactúa con el cilindro y las superficies de las aletas para formar una estructura de fluido, anteriormente conocida como un sistema de vórtice en forma de herradura. Los hallazgos del análisis de la dinámica del flujo en el canal entre las aletas inclinadas y en la estela ayudan a explicar los resultados obtenidos en pruebas experimentales y son relevantes para la configuración de un banco de tubos con aletas inclinadas.
Descripción
Los tubos aletas aumentan la transferencia de calor por convección en intercambiadores de calor, reduciendo el consumo total de energía de los procesos industriales integrados. Debido a su estabilidad y robustez, el software comercial de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) se utiliza generalmente para analizar sistemas complejos; sin embargo, su licencia es costosa. Hoy en día, el software de código abierto es un sustituto viable del software propietario. Este trabajo presenta un análisis CFD de la hidrodinámica de un tubo aletas utilizando las plataformas OpenFOAM y SALOME Meca. Los resultados se comparan con datos experimentales y CFD utilizando el software comercial Fluent, ambos previamente reportados en la literatura abierta. Este trabajo estudia el patrón de flujo de fluido alrededor de un tubo con seis aletas inclinadas a 45 grados, y el fluido de trabajo, aire, se considera como un fluido incompresible. Se presta especial atención al cálculo de la distribución del coeficiente de presión para las superficies internas y externas de las aletas inclinadas. Las plataformas de código abierto permiten a los investigadores visualizar cómo el flujo de aire interactúa con el cilindro y las superficies de las aletas para formar una estructura de fluido, anteriormente conocida como un sistema de vórtice en forma de herradura. Los hallazgos del análisis de la dinámica del flujo en el canal entre las aletas inclinadas y en la estela ayudan a explicar los resultados obtenidos en pruebas experimentales y son relevantes para la configuración de un banco de tubos con aletas inclinadas.