Foro Docente del Área Mecánica de las Ingenierías, VIII Congreso Argentino de Ingeniería Mecánica - III Congreso Argentino de Ingeniería Ferroviaria

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ANÁLISIS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR MEDIANTE TÉCNICAS DE DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL
María Clara Cortizo Carbone, Juan Cruz Catalano, César Martín Venier, César Ignacio Pairetti

Última modificación: 01-08-2023

Resumen


En este trabajo se estudian intercambiadores de calor de uso industrial mediante técnicas de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) bajo distintos enfoques, y a partir de los resultados obtenidos se calcula el número de Nusselt y el coeficiente global de transferencia de calor para cada equipo. En primera instancia se estudia un intercambiador de calor de doble tubo, contrastando los resultados numéricos con distintos modelos algebraicos basados en mediciones experimentales considerando los principales parámetros de interés: temperaturas de los fluidos en diferentes regiones del intercambiador, el flujo de calor intercambiado entre ellos y el coeficiente global de transferencia de calor. En una segunda etapa se analizan distintos arreglos de tubos normalizados para uso industrial, con el objetivo de caracterizar su eficiencia frente a distintos caudales de ingreso de los fluidos, comparando la tasa de transferencia de calor entre cada uno de ellos. Por último, teniendo en cuenta los estudios anteriores, se realiza un estudio mediante simulaciones computacionales de un intercambiador de casco y tubos, que permite  analizar en detalle los fenómenos involucrados en este tipo de equipos.

En este contexto, se presenta una comparación entre los resultados obtenidos con cada metodología de cálculo y se analizan cuáles son los criterios clave a considerar para lograr un proceso de diseño integral en un marco de aplicación industrial.



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