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https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/4133| Title: | Diseño de un intercambiador de calor en el interior de una losa de concreto |
| Authors: | Leyva Salmeron, Josafat%1002839 |
| Issue Date: | 2022-07-01 |
| Publisher: | Tecnológico Nacional de México |
| metadata.dc.publisher.tecnm: | Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico |
| Description: | En este trabajo se presenta un estudio teórico, sobre los resultados obtenidos mediante una serie de simulaciones realizadas a una losa convencional de 0.12m. de espesor sin intercambiador de calor, y a una losa con cinco diferentes tipos de intercambiador de calor que cubre a una cavidad. Los cinco diseños fueron: intercambiador de calor con tubos paralelos, intercambiador de calor tipo serpentín, intercambiador de calor tipo colector. También se realizó un diseño de intercambiador de calor con base a la ley constructal, los intercambiadores diseñados bajo esta ley fueron: intercambiador de calor tipo hoja (ICTH) a 45° en sus ramificaciones y el ICTH a 60° en sus ramificaciones. Estas simulaciones se realizaron en el software comercial ANSYS Fluent®. Para resolver las ecuaciones de conservación de masa, cantidad de movimiento y energía, con base a la técnica numérica de volumen finito. Cada uno de los intercambiadores de calor se realizaron bajo cinco casos de estudio de separación entre tubos, los casos de estudio fueron los siguientes: 1) 0.12m; 2) 0.15m; 3) 0.17m; 4) 0.26m; 5) 0.29m para los intercambiadores de calor con tubos paralelos, serpentín y colector. Para los ICTH fueron: 1) 0.12m; 2) 0.15m; 3) 0.17m; 4) 0.21m y 5) 0.26m. El estudio se realizó con la finalidad de analizar el comportamiento en la distribución de temperaturas en la losa, tanto en su superficie exterior como en la superficie interior que cubre a la cavidad y su capacidad de remover la energía que proviene de la parte superior de la losa que se transmite por conducción, hacía la parte inferior de la losa que cubre a la cavidad. El estudio se realizó manteniendo un flujo másico constante en el fluido de trabajo el cual fue de 0.017kg/s. Los promedios pesados obtenidos de las simulaciones para una losa convencional sin intercambiador de calor fueron: temperatura en la parte superior de la losa (Tpsl) 68.22°C, temperatura en la parte inferior de la losa que cubre a la cavidad (Tpil) 50.33°C y el flux de calor en la parte inferior de la losa (Qpil) 188.29 W/m2. Comparado con el ICTH a 45° con desviación en sus ramales en su caso de estudio (4), sus resultados fueron: Tpsl de 49.87°C, la Tpil de 32.23°C y el Qpil de 2.84W/m2. Lo cual indica que la inclusión de un intercambiador de calor en el interior de una losa de concreto logra reducir la temperatura superficial exterior e interior de la losa y también logra más de un 90% de remoción de energía. |
| metadata.dc.type: | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Appears in Collections: | Tesis de Maestría en Ingeniería Mecánica |
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